坡缕石粘土对有机染料的吸附热力学研究

将甘肃靖远坡缕石粘土分离提纯,通过静态吸附实验,研究了坡缕石对水中有机染料亚甲基蓝、结晶紫和苯胺蓝的吸附等温线,探讨了吸附热力学特征.实验结果显示,在实验温度范围内3种染料在坡缕石上的吸附在30 min可达平衡,吸附等温线均能较好符合Langmuir模型,饱和吸附量大小顺序为:结晶紫＞亚甲基蓝＞苯胺蓝;吸附均为吸热过程,亚甲基蓝、结晶紫和苯胺蓝的吸附焓分别为15.52、9.26和2.59 kJ/mol;吸附Gibbs函数约为-35～-30 kJ/mol,吸附熵均大于零,吸附是自发过程.     

坡缕石粘土对Cu2+的吸附热力学

将坡缕石粘土分离提纯后作为吸附剂,通过对水中Cu2+的静态吸附实验,考察了时间及介质pH值对吸附效果的影响,并对吸附平衡和吸附热力学特征进行了探讨。结果表明:在实验条件下坡缕石粘土对水中的Cu2+离子具有较强的吸附作用,吸附平衡时间约为60 min,pH值对吸附效果有显著的影响,吸附量随pH值的升高而增加,当平衡溶液pH>7时吸附率超过99%;吸附平衡与Langmuir方程的符合程度优于D-R方程和Freundlich方程,由Langmuir方程拟合饱和吸附量为33.0～34.0 mg/g,由D-R方程得平均吸附能Es为13 kJ/mol,吸附过程为离子交换反应;吸附过程吸热,吸附焓为16.97 kJ/mol,吸附Gibbs函数在-27～-24 kJ/mol之间,吸附熵大于零,吸附过程可自发进行。     

坡缕石黏土负载铁锰复合氧化物吸附磷的性能

以氧化还原共沉淀的方法将铁锰复合氧化物负载于坡缕石黏土表面,制备负载型吸附剂,由静态吸附实验研究了吸附剂对磷的吸附性能,探讨了吸附的动力学特征、热力学参数和吸附机理。结果显示,吸附剂对磷的吸附受溶液初始pH值、吸附时间及温度的影响,在中性条件下吸附平衡时间为90 min,pseudo-second-order吸附动力学方程能较好描述吸附过程,吸附表观活化能为11.76 k J/mol;吸附等温线与Freundlich方程的拟合结果略优于Langmuir方程,由Langmuir方程得到最大吸附量为26~31 mg/g。吸附焓变为9.29 k J/mol,吸附熵变为正值,自由能变为-4.3~-5.8 k J/mol,吸附作用有多层不均匀吸附的性质,同时包含物理作用和化学作用,但不属强的化学键作用。     

坡缕石粘土的磷吸附机制及其铁负载效果研究

比较了3种天然坡缕石粘土对不同程度磷污染水体的吸附净化能力,通过等温吸附实验和吸附动力学实验探讨了坡缕石粘土的磷吸附机制,并研究了不同形态铁负载对坡缕石粘土吸附净化磷污染水体性能和机制的影响.结果发现,3种天然坡缕石粘土对不同程度磷污染水体均有一定的吸附净化能力,其中含白云石较多的坡缕石粘土的磷吸附能力最强,吸附等温曲线呈S型,且Freundlich方程(R2=0.977 6)比Langmuir方程(R2=0.924 9)拟合效果更好;准一级方程、冥函数方程、抛物线扩散方程、准二级方程均能较好地模拟坡缕石粘土对磷的吸附动力学过程,说明坡缕石粘土对磷的吸附可能属于不均匀介质的多分子层吸附.此外,不同形态铁负载均能显著增强坡缕石粘土对不同程度磷污染水体的吸附净化能力,吸附等温曲线呈L型,Langmnir方程(Fe2 :R2=0.96,Fe3 :R2=0.967 7)比Freundlich方程(Fe2 :R2=0.965 7,Fe3 :R2=0.936 1)能略好地拟合铁负载坡缕石粘土的磷吸附等温结果,说明铁负载坡缕石粘土的磷吸附过程可能是均匀介质的单分子吸附.适量白云石有助于提高坡缕石粘土的磷吸附净化性能,铁负载可能通过改变坡缕石的表面电荷和吸附活性位点来改变其磷吸附机制,从而提高其磷吸附性能.     

坡缕石吸附水中阳离子桃红FG染料的热力学研究

研究了纯坡缕石对水中阳离子桃红FG染料的吸附热力学及其机理。结果表明：在298．328K和实验浓度范围内,纯坡缕石对水中阳离子桃红FG染料的吸附是吸热过程,吸附等温线符合Langmuir方程。根据热力学函数关系计算出坡缕石对阳离子桃红FG的吸附焓变为0．49kJ／mol,吉布斯吸附自由能改变量为-27．48-30．29kJ／mol,吸附自由能的变小是阳离子桃红FG染料在纯坡缕石上吸附的推动力,吸附熵变为93．85J／rnolK。     

凹凸棒石铁/铝氢氧化物纳米复合材料对磷的吸附动力学研究

用铁/铝盐水解法制备了凹凸棒石/铝氢氧化物(PNCMⅠ)、凹凸棒石/铁氢氧化物(PNCMⅡ)和凹凸棒石/铁铝氢氧化物(PNCMⅢ)3种凹凸棒石纳米复合材料。对比了这3种纳米复合材料对水中磷的吸附净化能力,并利用吸附动力学实验探讨了3种材料对磷的吸附机理。结果发现:负载了铝/铁氢氧化物后凹凸棒石的晶体结构没有改变;温度对于3种吸附剂吸附磷的动力学参数影响不显著;3种吸附剂对磷的实际吸附量、理论吸附量和初始吸附速率均随着磷的初始浓度增大而增大。PNCMⅠ对磷的理论吸附量为18.18 mg/g,较其他2种吸附剂大。当磷的初始浓度从5 mg/L增加到50 mg/L,PNCM I对磷的初始吸附速率从0.125 mg/(g·min)增加到1.425 mg/(g·min)。3种凹凸棒石黏土纳米复合材料对磷的吸附符合准二级动力学方程,表明其吸附均为化学吸附。     

有机坡缕石黏土对活性染料的吸附性能

由阴、阳离子表面活性剂对坡缕石黏土改性,通过静态吸附实验研究了有机坡缕石黏土对活性红的吸附性能,探讨了吸附平衡和吸附机理。结果表明,表面活性剂改性可增强坡缕石黏土表面的疏水性,影响ζ电位,适当配比的阴阳离子表面活性剂改性坡缕石黏土对活性红有协同吸附作用,吸附等温线呈非线性,符合Langmuir方程和Freundlich方程,ΔH为-12.23 k J/mol,吸附不存在强化学作用,是分配作用和氢键力、偶极间力及范德华力等多种作用的结果。     

坡缕石对直接耐酸大红4BS的吸附动力学特征

研究了坡缕石对水中直接耐酸大红4BS的吸附动力学,在初始质量浓度为30~50 mg/L,转速为100~200 r/min,以及温度为303~348 K的范围内,坡缕石对直接耐酸大红4BS的吸附动力学数据均符合准二级速率方程。结果表明,坡缕石对直接耐酸大红4BS的吸附是外表面吸附,吸附表观活化能为11.92 kJ/mol,说明此吸附是由液膜扩散控制的物理吸附过程。     

铁氧化物改性坡缕石粘土对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以铁氧化物对坡缕石粘土进行包覆改性,通过静态吸附实验研究了改性坡缕石吸附Cr(Ⅵ)的特性,探讨了吸附的动力学特征、吸附平衡、热力学参数和吸附机理。结果显示,改性坡缕石对Cr(Ⅵ)的吸附随溶液初始pH值的升高显著减弱,在初始pH值为4.0时,吸附90 min可达平衡,吸附过程能较好地符合pseudo-second-order动力学方程,速率常数k₂随温度的升高增大,表观活化能为18.90 kJ/mol;吸附平衡能较好地符合Langmuir方程,吸附过程吸热,ΔH为28.29 kJ/mol,ΔG为-25～-20 kJ/mol,是物理吸附和化学吸附并存的过程。     

海泡石坡缕石的有机吸附研究

本研究采用红外光谱分析、Ｘ射线衍射分析和电泳等方法对坡缕石和海泡石吸附有机气体进行了研究。实验表明,这种吸附是因静电力的作用而产生的。矿物表面的吸附水可减弱静电力的作用。坡缕石、海泡石对有机气体的吸附量与气体温度、蒸气压、气体分子偶极矩、样品纯度、矿物结晶有关。温度升高,气体分子热运动将加剧,吸附数量随之减少;若气体分子偶极矩加大,则吸附量增加;增大蒸气压能提高气体分子与矿物微粒间的接触频率,从而     

Adsorption Kinetics of Methylene Blue from Aqueous Solutions onto Palygorskite

The adsorption kinetics of methylene blue from aqueous solutions on purified palygorskite was investigated. The kinetics data related to the adsorption of methylene blue from aqueous solutions are in good agreement with the pseudo-second order equation in ranges of initial concentration of 120-210 mg/L, oscillation speed of 100-200 r/min and temperature of 298-328K. The experimental results show that methylene blue is only adsorbed onto the external surface of purified palygorskite, and the apparent adsorption activation energy is 13.92 kJ/mol. The relatively low apparent adsorption activation energy suggests that the adsorption of methylene blue involves in not only a chemical, but also a physical adsorption process, and it is controlled by the combination of chemical adsorption and liquid-film diffusion.     

凹凸棒石粘土吸附废水中污染物机理探讨

凹凸棒石是链层状硅酸盐,具有0.38nm×0.63nm的孔道。许多研究者据此都把凹凸棒石粘土吸附废水中污染物的机理解释为凹凸棒石具有微孔道和较大的比表面积,并且这一解释被普遍接受。作者根据凹凸棒石矿物晶体结构和吸附选择性以及吸附实验研究认为,由于凹凸棒石孔道直径小于大多数分子及水合离子的直径,除少数简单分子和离子外,多数分子和离子都不能进入凹凸棒石孔道,而且凹凸棒石内孔道选择性优先吸附水分子,因而在 多数水处理中,凹凸棒石对吸附质的吸附不是内表面吸附,而是外表面吸附。并且这种外表 面吸附属于凹凸棒石的胶体和离子交换吸附。除了溶液的pH值等介质条件外,共存胶体蒙脱石和凹凸棒石的相互作用可能对凹凸棒石粘土的吸附性能起重要作用。     

坡缕石对Zn^2＋的吸附性能及吸附工艺条件优化研究

从坡缕石粘土提纯人手，进行了坡缕石吸附Zn^2 的实验研究，结果表明坡缕石对水中Zn^2 的吸附性能主要受振荡速度、吸附时间、溶液pH值、吸附剂用量等因素影响，30℃时坡缕石对Zn^2 的等温吸附曲线同时符合Langmuir方程和BET方程。在本实验条件下，坡缕石对水中的Zn^2 (20mL，Zn^2 浓度均为50mg／L)的最佳吸附工艺条件为：振荡速度150r／min，吸附时间120min，吸附剂用量0．120g，溶液pH为6．2，此条件下去除率达到T95．5％。     

甘肃灵台黄土-红粘土序列中坡缕石的分布及其古气候意义

坡缕石是典型的干旱、强蒸发环境的指示矿物,黄土-红粘土序列中坡缕石的分布对古气候和古环境重建具有重要的指示意义。本文对灵台任家坡剖面中黄土、古土壤和红粘土代表性样品进行了场发射扫描电镜和高分辨透射电镜观察,结果发现,在3.6Ma以前沉积的红粘土中存有大量的自生坡缕石,而在3.2Ma以来沉积的红粘土及其上覆黄土古土壤序列没有坡缕石。剖面样品扫描电镜原位观察形貌特征和微观结构显示,坡缕石属于成壤作用自生矿物,系由伊蒙矿物在富镁孔隙液作用下转化形成。灵台剖面中坡缕石消失的层位与红粘土磁化率升高和粉尘通量及沉积速率增加的层位相一致。坡缕石在剖面中的分布指示3.6～3.2Ma前后是东亚季风的重要转型期,东亚古气候格局发生改变,由连续干暖的夏季风占主导向干冷冬季风和暖湿夏季风高频强波动交替环境演化。     

苏皖凹凸棒石粘土水悬浮液流变性能研究

研究了3种苏皖凹凸棒石粘土水悬浮液的流变性,讨论了矿物种类、粘土颗粒大小、NaCl浓度、pH值、电解质类型、分散剂添加量等影响因素对于凹凸棒石粘土水悬浮液流变性的影响,并用卡森模型对3种凹土流型曲线进行了拟合.结果表明,不同凹土中含有少量不同杂质对流变性能影响不大;经过挤压的土样粘度明显大于原矿粉碎的样品;粘土颗粒大小、溶液pH值、电解质类型、分散剂均会较大程度的影响凹土悬浮液的流变性能,其中分散剂的降粘效果最为明显;而NaCl的浓度增加对凹土悬浮液流变性影响则很小.     

广西红粘土和膨胀土土热力学特性的比较研究

基于广西膨胀土和红粘土的成因类型、物质成分和结构特征,研究常温(-4℃～60℃)下膨胀土与红粘土的热力学特性,探讨了红粘土与膨胀土的抗剪强度指标与温度之间的相关关系。试验结果表明,两种土在10℃,40℃与室温(28℃)时,主应力差σ1-σ3峰值变化不大,而60℃时有明显增大;在相同条件下,红粘土的主应力差峰值变化更大;红粘土与膨胀土的抗剪强度指标(c,φ)随热状况不同而发生变化,而且红粘土的粘聚力c和膨胀土的内摩擦角φ在室温,环境有较小值。分析结果认为,两种土的热效应影响趋势相似,但红粘土的热力学特性较为敏感,这与红粘土的成因类型及胶结特征密切相关。研究结果为红粘土与膨胀土地区工程建设及减灾防灾提供参考。