论文摘要
膨润土（Bentonite）是一种以蒙脱石（Montmorillonite）为主要矿物的粘土岩,具有优良的物化性能,资源丰富,价格低廉,但是天然膨润土中有机碳含量很低,对有机物的吸附能力较弱,因此在对其改性的方法、技术和应用方面有必要进行研究。本文以十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）和十二烷基硫酸钠（SDS）的复配溶液对钠基膨润土进行改性,研究了CTMAB用量（实际用量与按CEC值计算出的理论值之间的比值）,SDS用量,膨润土/水（固液比）,体系pH值,反应时间和反应温度对改性效果的影响。在单因素实验基础上进行了响应面实验设计（RSM）,选用中心复合模型（CCD）优化出最佳工艺条件为:CTMAB用量123%,SDS用量13.45%,膨润土/水（固液比）5.15%,体系pH值8.45,反应时间74min,反应在室温下进行。对上述改性有机膨润土的吸附性能进行了研究,考察了改性有机膨润土对直接染料-甲基橙和酸性染料-酸性大红3R的吸附脱色性能。研究表明:与钠基膨润土相比,改性有机膨润土提高了对染料的吸附能力,0.50g 123CTMAB/13.45SDS-Bt对200mg/L200 mL酸性大红3R的脱色率可达到99.97%,对200mg/L 200 mL甲基橙的脱色率可达到95.35%,且吸附脱色效果优于粉末活性炭。在此基础上探讨了阴-阳离子有机膨润土对染料分子的吸附机理,阴-阳离子有机膨润土对酸性大红3R、甲基橙的吸附等温线在中高浓度段成线性,采用两相模型来描述有机物在有机膨润土/水间的界面行为,用分配作用和表面吸附两种机理来描述有机膨润土对水中有机物的吸附作用,当酸性大红3R或甲基橙在中高浓度段,表面吸附达到饱和,阴-阳离子有机膨润土对其吸附量的贡献主要为分配作用。123CTMAB/13.45SDS-Bt与123CTMAB-Bt相比,对酸性大红3R的表面吸附饱和吸附量N减少了11.2691 mg/g,分配系数增加了0.0048,最大饱和吸附量增加了17.0550 mg/g,表明改性时阴、阳离子表面活性剂的加入降低了有机膨润土的表面吸附能力,但其分配系数较大,分配作用增大量大于表面吸附作用减少量,分配作用在总吸附量中的贡献率增加,使得饱和吸附量增加。
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标签：阴阳离子有机膨润土论文; 响应面论文; 吸附论文; 分配论文;