有机化膨润土对水中金属离子的吸附及其表征

通过正交实验研究了有机膨润土对水溶液中金属离子吸附的主要影响因素;将原矿和有机土进行了IR和XRD表征;测定了溶液酸度和溶液中金属离子浓度对有机膨润土吸附效果的影响;考察了有机膨润土的粒径和吸附次数对吸附效果的影响,以此论证新疆夏子街钠基膨润土及有机化膨润土对水溶液中各金属离子的吸附能力。实验结果表明:有机化膨润土对水溶液中Cr6 、Hg2 、Cu2 和Zn2 金属离子的去除率都比原土有显著提高;溶液的pH值对吸附效果影响较大;有机膨润土吸附量对数与Cr6 、Hg2 、Cu2 金属离子平衡浓度对数的吸附等温线近似成直线,符合吸附等温方程;金属离子浓度对有机膨润土吸附效果的影响趋势是Cr6 >Hg2 >Cu2 ;有机膨润土对金属离子吸附能力大小是Hg2 >Cu2 >Cr6 ,吸附速率大小是Cr6 >Hg2 >Zn2 。有机膨润土的粒径对吸附效果影响较小。     

有机膨润土的合成与特性研究

利用二甲基羟乙基十八烷基季铵盐[(CH)2(HOC2H4)(C15H37)NCl]与钠基蒙脱石进行离子交换反应，合成了有机膨胀土，采用化学，X－射线射，差热，红外吸收光谱和凝胶试验应运地其物化性能进行了研究，膨润土的d001由原来的1.250nm变至4.016nm，它在硝基苯，二甲苯－甲醇，紫油－水中具有良好的分散性和流变性，廉政明湖北某矿的膨润土制备有机土有较好的开发利用价值，本文提出了有机覆盖剂用量的计算公式，并对有机膨润土的覆盖和溶剂化机理进行了探讨，指在有机蒙脱石中，有机阳离子按定向排列或吸附于上下层面上，均为双层吸附，有机蒙脱石的层产距是有机阳离子的有效长度L及其层夹角θ的函数，d001＝L.sinθ 0.96，有机土的溶剂化和凝胶化性能主要取决于蒙脱石的有机化程度和溶剂的性质。     

甘肃平凉钙基膨润土的有机改性与表征

针对甘肃平凉产钙基天然膨润土进行不同钠化试剂、反应时间,反应介质、温度等条件的钠化工艺研究,得出最佳钠化合成工艺,并制得十六烷基氯化吡啶(CPC)改性膨润土.研究该有机改性膨润土红外光谱、X射线衍射、热重分析及分散性结果表明,插层剂CPC已进入膨润土的片层同.使有机改性膨润土的层间距由1.04 nm增加到2.11nm,热失重率达17%,新型有机改性膨润土在有机介质中表现出很好的分散性.     

用于有机废水处理的改性膨润土的制备新方法研究

提出一套不同于传统工艺的有机化膨润土制备方法,并首次采用COD(化学需氧量)与XRD(X射线衍射)双重指标衡量有机化膨润土的合成效果。COD测试表明,选择合适的改性剂种类和用量,是制备废水处理用有机化膨润土的两个前提。XRD分析说明,新工艺制备的有机化膨润土中蒙脱石的d001明显增大,有机改性剂长链分子已经插入蒙脱石矿物层间,合成效果良好。新的有机化膨润土合成工艺省去了过滤、洗涤、烘干、粉碎等步骤,能耗大大降低,成本优势明显,能够有力地促进有机化膨润土在废水处理领域的规模化应用。     

高岭土有机改性实验研究

利用二甲亚砜、丙烯酰胺、硅烷等多种有机改性剂对高岭土进行了有机夹层、吸附改性。经有机改性。高岭石的层面间距d（001）可增大到1.1454nm，并且与丙烯酰胺加热后形成稳定的了聚丙烯酰胺-高岭土有机无机复合材料，与硅烷形成稳定的有机无机复合体。改性后的高岭土与有机物的相溶性大大提高，从而为更好地开发应用高岭土做准备。     

镍钛改性膨润土对铬的吸附性能研究

以钠基膨润土为原料,制备镍钛交联改性膨润土、镍钛有机复合改性膨润土,并应用于含铬模拟废水的处理。探讨了改性膨润土的用量、pH值、吸附时间等最佳使用条件,比较了原土、交联改性土、有机复合改性土对铬的吸附效果。结果表明改性土的吸附效果明显优于原土,在最佳实验条件下,交联改性土、有机复合改性土对Cr(Ⅵ)的去除率分别达到了87%和96%。两种改性土对铬吸附行为均符合Langmuir吸附等温方程,饱和吸附量和Lang-muir常数分别为3.1827mg/g、8.5543mg/g和3.5007、1.2738。     

蒙脱石中性化改性实验研究

使用表面活性剂HDTMAB对含有蒙脱石等粘土矿物的膨润土进行不同程度的有机改性,并利用自由膨胀率的实验方法定量描述改性膨润土在水以及甲苯介质中的膨胀规律。对实验结果进行数学分析后发现,随着改性剂用量的加大,改性膨润土在水介质中的自由膨胀率明显降低,而在甲苯介质中的自由膨胀率显著上升,当改性剂用量约为15%时,改性膨润土在水以及甲苯介质中都没有发生剧烈膨胀。依照上述膨润土的改性方法,对胜利油田提供的岩心样品进行了有机改性,并得到了相同的规律。由此得出,严格控制改性剂用量可以实现蒙脱石的中性化改性。利用这一规律,将适量的改性剂注入地下,既能够缓解油气田储层中蒙脱石的水敏膨胀危害,又不会造成过量的油脂分子吸附于矿物表面。     

膨润土改性的研究

以吉林省净月潭膨润土、小梨河膨润土和刘房子膨润土为原料,对净月潭、小梨河钙基土进行提纯,用碱性钠盐为改性剂制成改性土,经X-射线衍射、差热、电镜、化学全分析等手段证实改性成功,并找出最佳活化条件。     

改性有机膨润土对苯酚吸附性能的研究

利用无机试剂H2SO4、H2O2,对钠基膨润土进行预处理,再用溴化十六烷基三甲基铵(CTMAB)进行改性,并利用改性有机膨润土对苯酚进行吸附研究。实验结果表明,最佳改性土是利用φ=2%的H2O2预处理、经30 g/L CTMAB改性的有机膨润土。     

膨润土的有机改性及其钻井液性能

以过硫酸钾为引发剂,通过水溶液聚合法制得了丙烯酸和丙烯酰胺的聚合物A。用聚合物A作为有机改性剂,采用混炼挤压法制备得到样品。用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对其结构形貌进行研究。结果表明,其晶面间距由原来的1.269 nm增大到1.322 nm,有机基团进入层间,并且仍保持层状结构,成功制备出了有机改性膨润土。用有机改性膨润土配制钻井液,当其质量分数为4%时,浆液的粘度为5.5 mPa.s,滤失量为13 mL,润滑系数为0.13。与普通钠基膨润土钻井液相比,有机改性膨润土钻井液的滤失量和润滑系数均有较大幅度降低,并且改善了钻井液的流变性。     

有机插层蛭石对有机污染物苯酚和氯苯的吸附特性研究

分别应用溴化十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)和溴化十六烷基吡啶(HDPY)改性插层级石对苯酚和氮苯两种非离于型环境污染物进行吸附性能研究。结果表明，蛭石原矿对苯酚和氮苯的吸附能力很小，经表面活性剂处理后其吸附能力大大增强。有机插层级石对苯酚的吸附具有表面吸附特征，其吸附等沮线为Freundish型；而对氮苯的吸附实际上是氮苯在水相与有机级石中有机相之间的一种分配过程，其吸附等沮线为直线型。苯酚和氮苯的竞争吸附并末减弱有机蛭石对氯苯的吸附能力，反而由于它们同时存在产生协同效应，使有机插层蛭石对氯苯总的吸附能力有所提高。     

土壤中有机碳含量对三氯乙烯的吸附影响实验

采用某地区土壤样品,利用批实验的方法,研究不同有机碳含量的土壤样品对三氯乙烯(TCE) 的吸附行为.研究表明,土壤样品中,由于有机碳含量不同,有机污染物三氯乙烯(TEC)的吸附量不同,存在有机碳含量的阈值区间(foc*).最小foc*=0.702%,最大foc*=1.831%,当foc<0.702%时,TCE吸附量随土壤样品的有机碳含量变化较小,基本不随foc变化而发生较大变化;在0.702%1.831%时,TCE吸附量随土壤样品的有机碳含量变化又变得平缓,基本上又不随foc升高而发生较大的变化.     

包气带对三氯乙烯的吸附行为研究

有机污染物在包气带的吸附行为,直接影响有机污染物在环境中的迁移、转化等过程。采用浅层和深层包气带样品,利用批实验的方法研究不同有机碳含量的样品对三氯乙烯(TCE)的吸附行为。研究表明,包气带表层土壤比深层土壤的有机碳含量高,可能存在竞争吸附的问题,说明该土壤的吸附行为是以矿物吸附为主、有机质吸附为辅的类型;表层土壤的吸附具有较好的线性行为,不存在饱和吸附量;深层土壤有机碳含量低,其吸附为非线性的。     

炉渣处理含磷废水的实验研究

以炉渣作为吸附剂，用静态吸附实验方法研究了炉渣对模拟含磷废水脱磷的一般规律，结果表明，炉渣是一种有效的吸附剂，对废水中的磷有较强的吸附去除性能。影响炉渣除磷的主要因素有吸附时间、炉渣用量、pH值和原水含磷浓度。在含磷浓度2～13mg／L、炉渣用量5g／L、中性、吸附时间为2h的实验条件下，磷的去除率可高达99％以上。     

Removal of cadmium (II) from aqueous solution and natural water samples using polyurethane foam/organobentonite/iron oxide nanocomposite adsorbent

A novel polyurethane foam/organobentonite/iron oxide nanocomposite adsorbent was successfully prepared via in situ polymerization of toluene diisocyanate and polyol in presence of 5 wt% organobentonite/iron oxide. The obtained nanocomposite was characterized in detail, and the results revealed that the clay layers are exfoliated and/or intercalated in the polymer matrix forming a nanocomposite structure. The application of the prepared nanocomposite for adsorption of cadmium ions from aqueous solution was tested as a function of various experimental parameters using batch procedures. Adsorptive removal of Cd(II) onto the nanocomposite attained maximum at adsorbent content 1.5 g/L, pH 6, and the equilibrium was established within 60 min. Kinetic studies showed that the experimental data fit very well to pseudo-second-order model, and the adsorption process proceeds through three steps. It was found that external liquid film and intraparticle diffusion steps deeply affect the rate of Cd²⁺ ions adsorption onto the synthesized nanocomposite. Langmuir isotherm model fitted the adsorption data better than Freundlich with a maximum adsorption capacity (q _m) for Cd(II) equal to 78 mg/g under the specified experimental conditions. The synthesized nanocomposite afforded effective extraction for Cd²⁺ ions from natural water samples and excellent reusability feature. This study declares the potential efficiency of a new clay/polymer nanocomposite as alternative for wastewater remediation.     

Spectroscopic and macroscopic studies of the adsorption of arsenate and phosphate on polynuclear aluminum organomineral precipitates

Aluminum organic coprecipitates play important roles in the transport of oxyanions in soil environment.A new polynuclear aluminum organomineral precipitate(Al13-oxalate precipitate) was prepared to investigate the adsorption behavior of arsenate and phosphate on noncrystalline aluminum precipitates.Important thermodynamic parameters for adsorption reaction were evaluated using macroscopic adsorption data and equations.The result showed that,the adsorption reaction basically is a diffusion process.FTIR spectroscopic studies have provided evidence for the formation of two different types of complexes in substrate,protonated bidentate and deprotonated bidentate complexes at pH 4 and pH≥6,respectively.The classic competitive adsorption and XPS studies both indicated that phosphate has stronger chemical interaction with substrate than arsenate.The findings of XPS studies revealed that the precipitate substrate can act as Lewis acid when adsorbing oxyanions.     

天然有机质与矿物间的吸附及其环境效应的研究进展

本文综述了天然有机质与矿物间吸附行为的研究进展.具体介绍了天然有机质与矿物间的吸附机理,包括配位交换、范德华力、静电引力、疏水作用、离子交换及阳离子桥;阐述了不同分子大小及亲疏水性组分的天然有机质在矿物上的吸附行为;讨论了影响吸附行为的环境条件（pH,离子强度）及天然有机-矿物体系对全球碳循环、重金属和有机污染物产生的环境效应,并提出了研究展望.     

好氧颗粒污泥对有机污染物的吸附机制

为探讨好氧颗粒污泥对有机污染物的吸附机制,采用动态吸附方式研究好氧颗粒污泥对有机污染物的初期吸附作用,采用静态吸附方式考察好氧颗粒污泥失活前后对有机污染物吸附效率的差异,分析了好氧颗粒污泥吸附有机污染物前后的热力学参数及红外光谱变化。结果表明,好氧颗粒污泥对有机污染物的吸附过程表现出了明显的初期吸附去除现象,30min内对有机污染物吸附去除率达60.19%。好氧颗粒污泥吸附有机污染物是一个自发、吸热、熵增的过程,且吸附过程是一个以物理吸附为主、生物吸附和化学吸附为辅的复杂过程。     

坡缕石/氧化铝复合材料对磷的吸附动力学和热力学

以坡缕石粘土为原料,通过溶胶-凝胶法制备坡缕石/氧化铝复合材料,通过静态吸附实验研究了复合材料吸附水中磷的动力学特征、吸附平衡和热力学参数,探讨了吸附机理。结果表明,复合材料对磷有较好的吸附作用,吸附过程能较好地符合准二级动力学方程,吸附速率常数随初始浓度的增大而减小,随温度的升高有所增大;吸附平衡能较好地符合Langmuir方程和D-R方程,吸附过程吸热,ΔG为-25~-21 kJ/mol,是物理吸附和化学吸附并存的过程。