有機(jī)改性海泡石對(duì)陽(yáng)離子染料與重金屬的吸附試驗(yàn)研究.pdf

1、重金屬和染料是廢水中公認(rèn)的兩類難處理物質(zhì)。海泡石具有經(jīng)濟(jì)、高效的特點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于各類廢水的處理中。本課題利用十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)對(duì)天然海泡石進(jìn)行有機(jī)改性，獲得一種具有高吸附性能的吸附材料并將其運(yùn)用于結(jié)晶紫、Pb(Ⅱ)以及Cd(Ⅱ)的廢水處理。
　　改性后的海泡石對(duì)結(jié)晶紫的飽和吸附量為130.30mg/g，可作為一種經(jīng)濟(jì)的吸附劑。在靜態(tài)吸附試驗(yàn)研究中，當(dāng)溶液pH值為9，轉(zhuǎn)速為200rad/min，投加2g/L吸附劑于25

2、℃下反應(yīng)6h時(shí)，有機(jī)改性海泡石對(duì)初始濃度在50mg/L-400mg/L之間的結(jié)晶紫都有很好的吸附效果。熱力學(xué)擬合結(jié)果符合Langmiur吸附等溫模型，吸附是單分子層吸附;動(dòng)力學(xué)結(jié)果符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué);活化能為13.0580kJ/mol·K，處于化學(xué)吸附范圍。采用0.2mol/L的鹽酸再生4h后脫色率達(dá)60.61％。吉布斯自由能△G＜0，熵變△S＞0，△H=＞0，有機(jī)改性海泡石吸附結(jié)晶紫是一個(gè)自發(fā)吸熱過程。
　　通過比表面積測(cè)定分析儀

3、確定改性后的海泡石比表面積從48.58m2/g減小至30.14m2/g，結(jié)合SEM結(jié)果，有機(jī)改性海泡石表面團(tuán)聚體減少，表面覆蓋一層膜，F(xiàn)T-IR圖譜顯示:十二烷基苯磺酸鈉與海泡石表面發(fā)生化學(xué)鍵合或者嵌合在海泡石孔隙中，形成有機(jī)憎水層;XRD表征結(jié)果顯示改性后的海泡石與原土海泡石比較，晶體結(jié)構(gòu)未發(fā)生大的變化。有機(jī)改性海泡石吸附結(jié)晶紫主要依靠十二烷基苯磺酸鈉中Na+和結(jié)晶紫中帶正電離子進(jìn)行離子交換，離子交換作用占73.26％，靜電吸附、分配

4、作用和分子間范德華力共同控制吸附效果。
　　有機(jī)海泡石對(duì)染料與重金屬混合溶液的靜態(tài)吸附試驗(yàn)中，結(jié)晶紫、鉛(Ⅱ)、鎘(Ⅱ)之間存在競(jìng)爭(zhēng)吸附，多組分體系相比單一體系中各組分的去除率有明顯下降，鉛、結(jié)晶紫、鎘的去除率分別為100％、70％、24％，高于三組分混合體系的80.13％、42.43％、21.86％，其中，結(jié)晶紫下降程度最大，其次是鉛(Ⅱ)，鎘(Ⅱ)最小。在混合體系中，吸附行為符合二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。單一體系各組分的吸附量與平衡濃度