不同链长季铵盐干法球磨插层蒙脱石的研究

蒙脱石在化工、环境、材料等领域有着广泛的应用。有机蒙脱石因其既具有无机膨润土优良的膨胀性、吸附性和分散性,又具有疏水亲油的巨大比表面,以及与有机物很好的亲和性和相容性等优异性能,广泛应用于有机废水处理(凌辉,2011)、钻井液用成膜剂制备(苏俊霖,2011)、     

有机膨润土制备条件对其吸附有机污染物性能的影响

以溴化十六烷基三甲铵为改性剂，对天然钙基膨润土进行有机化改性，系统地研究了改性剂用量以及钠化，热活化和酸活化对有机膨润土吸附苯酚、苯胺、苯、甲苯和二甲苯的影响，并初步探讨了有机膨润土与有机物间的作用机理。实验结果表明，改进剂用量是影响有机膨润土对有机物吸附性能的主要因素；改性剂用量相同时，钠化土的吸附效果明显好于直接改性的6.0%土，而热活化和酸活化对于有机膨润土吸附不同的有机物时影响程度也不同。应用有机膨润土建造垃圾填埋场防渗衬层具有一定的可行性。     

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。     

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。     

有机膨润土的制备及测试

以吉林省九台天然钙基膨润土和改性的钠基膨润土为原料 ,用丙烯酰胺和溴代十六烷基三甲基胺进行有机覆盖 ,对制得的有机膨润土进行了X射线衍射 (XRD)分析 ,并结合差热热重 (DTA—TG)分析。结果表明 ,该方法不仅可以制备有机长链季铵盐有机膨润土和小分子有机膨润土 ;而且作为直接原料的天然钙基膨润土也可以制得较好的有机膨润土。     

阳离子交换容量和烷基链链数对有机蒙脱石性能的影响

已有研究表明影响有机蒙脱石性能的因素很多,除了有机改性剂的特性外,蒙脱石的晶体化学特征也是不容忽视的因素。为了探讨烷基链链数和阳离子交换容量与有机蒙脱石性能之间的关系,本文选择3种不同阳离子交换容量的蒙脱石为主体,4种季铵盐阳离子改性剂十八烷基三甲基溴化铵(S18)、双-十八烷基二甲基溴化铵(D18)、十二烷基三甲基溴化铵(S12)和双-十二烷基二甲基溴化铵(D12)为客体,在不同添加量条件下(0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0CEC)制备了多个系列的有机蒙脱石,并用XRD、TG-DTG等手段对产物进行表征。实验结果表明,阳离子交换容量与层间柱撑高度之间不存在明显的相关性,但对表面活性剂在蒙脱石上的吸附量有显著的影响,吸附量随着阳离子交换容量的增加而增加。双链表面活性剂对蒙脱石层的撑开能力比单链更强,在层间具有更复杂的自组装过程,导致其热分解过程更为复杂。     

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。     

四川三台钙蒙脱石的矿物学与有机化处理研究

对四川三台钙蒙脱石进行了矿物学和有机化处理研究。化学成分分析、晶体化学式与层间可交换阳离子数计算、X射线衍射分析和热分析都表明三台膨润土属钙基膨润土，属型为切托-Otay型。用十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵三种季铵盐阳离子表面活性剂对四川三台钙蒙脱石进行了有机化处理。结果表明，用十八烷基三甲基氯化铵处理的效果最好。     

有机-无机柱撑蒙脱石的制备与脱硫性能

用钠化改性的蒙脱石为基质,采用超声波法合成了具有一定比表面积的十六烷基三甲基氯化铵(HDTMA-Cl)-锌铝柱撑蒙脱石。以有机-无机复合柱撑蒙脱石为负载基质,制备以锌、铜、锰复合氧化物为活性组分的脱硫剂,采用X射线粉末衍射(XRD)和比表面积测定(BET)对其进行表征。以天然气中的硫化物(H2S、CS2、COS等)为脱除对象,对制备的脱硫剂进行脱硫实验,根据出口硫化物质量含量探讨了在不同的复合柱撑蒙脱石负载基质用量、温度、压强及空气流速条件下,使用所制备脱硫剂对脱硫实验效果的影响。对脱硫效果进行对比,认为复合柱撑蒙脱石负载基质的用量占脱硫剂的30%时脱硫效果好。脱硫最佳工艺条件为:脱硫温度为250℃,压强为1.0 MPa,空速为1000 h-1。     

膨润土的改性及在有机废水处理中的应用

膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物的粘土岩，应用广泛，目前已越来越多的应用于废水处理中，但未经处理的膨润土吸附脱色的性能较差，故一般用于废水处理的膨润土往往要经过一次或两次改性处理，以增大其比表面积，改善其吸附能力，常用的改性方法有两种：活化法，添加改进剂法，改性膨润土具有吸附脱色性能优良，废水处理效果好等特点，从而扩大了其应用范围。     

吉林省典型废水COD与TOC的相关关系及其形成机制和影响因素

为了解吉林省典型废水的化学需氧量(COD)与总有机碳(TOC)间的相关关系及其形成机制,在对吉林省典型废水的ρ(COD)与ρ(TOC)进行测定的基础上,分析了各类废水ρ(COD)与ρ(TOC)的相关关系,研究了其形成作用和有机组分的挥发性与可氧化特征对其的影响。结果表明：所研究废水水样的ρ(COD)与ρ(TOC)间均存在显著的线性相关关系(α≤0.050),各类废水ρ(COD)/ρ(TOC)为1.711~12.280;废水ρ(COD)与ρ(TOC)的相关关系主要由废水的有机化学成分决定,其中废水有机组分的元素组成起主导作用,有机组分的挥发性和可氧化特征对废水ρ(COD)与ρ(TOC)的相关性和比值均存在影响。     

膨润土研究现状及其作为PRB反应介质的探讨

在阐述膨润土的矿物学特性、类型及其改性方法（包括酸活化、焙烧、无机盐,有机铵盐）的基础上,探讨了其在废水处理、垃圾填埋场和土壤改良中的应用现状,并以膨润土作为反应介质,COD（化学需氧量）、Cr6+和NH4+为靶污染物,进行垃圾渗滤液对地下水污染的渗透反应格栅（PRB）实验研究,结果表明：pH值和DO（垃圾渗滤液中的溶解氧）对靶污染物的去除效果有一定的影响,且反应介质对COD、Cr6+和NH4+的去除率分别为53%、51%和53%,此结果说明了以膨润土作为PRB的反应介质是可行的.     

可渗透反应墙处理垃圾渗滤液的实验研究

文章以垃圾渗滤液为研究对象,分别用铁粉、改性膨润土、活性炭及其混合物为反应介质,设计4种不同介质配比的PRB反应器进行实验研究。结果表明,PRB对垃圾渗滤液有较好的处理效果,其中,以还原铁粉、改性膨润土为介质的反应器,对氨氮的去除效率最大为97.58%,以还原铁粉、活性炭为介质的反应器对COD的去除效率为84.87%,对总磷的去除效率最大为80%。     

矿物法组合处理垃圾填埋场渗滤液的研究

垃圾填埋场渗滤液水质复杂,危害性大,对其无害化处理尚未得到很好解决。研究发现,垃圾渗滤液中有机污染物可标识划分为亲水性和疏水性两大类物质。实验针对性采用亲水的天然膨润土处理亲水性有机物,疏水的有机膨润土处理疏水性有机物,再结合鸟粪石结晶法去除氨氮,从而获得一套处理中晚期垃圾渗滤液的经济高效的矿物法组合处理技术。采用GC-MS技术鉴定经矿物法处理后的垃圾渗滤液,亲水性和疏水性有机污染物的种类和含量都明显降低。检测进水与出水的COD、氨氮及重金属浓度这三项关键指标,垃圾渗滤液原液COD为2566 mg/L,氨氮3859 mg/L,重金属Hg为0.305 mg/L。矿物法组合处理后出水的COD为245mg/L,氨氮48 mg/L,重金属Hg未检出。矿物组合法为垃圾渗滤液的无害化处理提供了一条新的思路。     

蒙脱石层电荷与有机改性蒙脱石凝胶性能关系研究

利用自然沉降法提取了山东两不同产地膨润土中的钙基蒙脱石矿物M1和M2,利用结构式推算法计算了两提纯蒙脱石的层电荷:M1单位半晶胞的层电荷为0.38,M2单位半晶胞的层电荷为0.59;利用十八烷基三甲基氯化铵对蒙脱石进行有机改性,并对有机蒙脱石凝胶性能和层电荷的相关关系进行研究。研究发现:蒙脱石单位半晶胞的层电荷越低,在水中的分散性越好,越有利于十八烷基三甲基铵阳离子的插层,相应有机改性蒙脱石在二甲苯和乙醇体系中的凝胶性能越好(如M1);蒙脱石单位半晶胞的层电荷越高,在水中的分散性越差,越不利于十八烷基三甲基铵阳离子的插层,相应有机改性蒙脱石产品的凝胶性能较差(如M2)。     

Study on Migration and Transformation Rule of Organic Pollutants （COD） in Aerated Zone

Collecting waste water with a certain concentration of organic pollutants COD (chemical oxygen demand), static adsorption, static biodegradation and dynamic soil column experiments were made in laboratory,we researched migration and transformation of COD in aerated zone. and put for-ward a mathematical model showing the process.The results show that adsorption of organism in aerated zone is linear,which is erprsented by henry‘s law s=Kdc sd, adsorption coefficient Kd=0.0693; biodegradation diagram accord basically with first-order kinetics equation c=coe^-k1t, biodegradation co-efficient K1=0.0499d^-1; dispersion coefficient D=0.0042m^2/d in experiments. The migration and transformation of organic pollutants (COD) in aerated zone jointly result from many factors such as dispersion, adsorption and biodegradation etc..     

天然与改性膨润土组合处理难生物降解垃圾渗滤液的实验研究

以北京市阿苏卫垃圾填埋场中晚期渗滤液为研究对象,通过正交实验的方法分析了改性土、原土、明矾、改性土加明矾等的用量及搅拌速度、搅拌时间、静置时间等因素对垃圾渗滤液CODcr去除率的影响。通过对改性土、原土、明矾处理垃圾渗滤液的机理进行分析后,将改性土、原土分别用来处理垃圾渗滤液中可溶性物质中的疏水性物质和亲水性物质,并结合明矾的絮凝作用组合处理垃圾渗滤液。处理后垃圾渗滤液CODcr值从4700mg/L明显下降到839mg/L,CODcr去除率为82.15%,BOD5从700mg/L下降到263mg/L,BOD5去除率为62.43%。有机改性膨润土、明矾、原土组合处理是一种有效的处理垃圾渗滤液方法。