凹凸棒石复合材料的制备及其吸附性能研究

论文摘要

随着我国水环境问题的日益严峻,印染废水处理受到广泛的关注。而印染行业是工业废水排放大户,印染废水组分复杂、有机物含量高、色度高、碱性大、抗氧化和抗生物降解成分多,是较难处理的工业废水之一。目前国内外的印染废水处理以生化法、絮凝沉淀法与活性炭吸附法以及以上方法的组合处理为主。但是活性炭价格高、再生过程复杂。凹凸棒石黏土是含水富镁硅酸盐晶体矿物,具有独特的层链状结构、不同寻常的胶体性能和强大的吸附能力。近年在甘肃临泽、会宁发现的大型凹凸棒石黏土矿,经初步普查资源量可达10亿吨以上。尤其是临泽凹凸棒石黏土的发现,丰富了我国凹凸棒石黏土矿床类型,拓宽了新的应用领域。因此本实验选取了临泽产凹凸棒石黏土并对其进行了改性,在总结前人研究的基础上,利用改性后的凹凸棒石基复合材料吸附模拟印染废水。主要做了以下几方面的工作：1以硫酸锌和碳酸铵为原料,采用化学沉淀法在凹凸棒石黏土（ATP）的表面负载纳米氧化锌,合成了ZnO/ATP纳米复合材料,研究了其对亚甲基蓝的吸附性能。2采用超声波技术,对凹凸棒土表面进行有机改性修饰,用有机改性后的复合材料研究了对酸性染料罗丹明B的吸附性能。另外,纳米TiO2光催化剂在环境治理领域中的应用研究有大量的报道,但光催化降解反应大都发生在气固相和液固相的界面上,关于固相光催化降解反应的研究报道较少。本文以酸催化的快速溶胶-凝胶法制备了一系列La3+不同掺杂量的TiO2光催化剂材料,并将其应用于PVC薄膜的降解研究。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 综述
• 1.1 凹凸棒石黏土的基本情况
• 1.1.1 凹凸棒石黏土的名称由来
• 1.1.2 国内外凹凸棒石黏土的资源分布状况
• 1.1.3 国内外凹凸棒石黏土的研究与开发现状
• 1.2 凹凸棒石黏土的晶体结构与化学组成
• 1.3 凹凸棒黏土的改性研究
• 1.3.1 机械提纯
• 1.3.2 热活化
• 1.3.3 酸改性
• 1.3.4 有机改性
• 1.4 凹凸棒石黏土的基本性质
• 1.4.1 吸附性
• 1.4.2 催化性
• 1.4.3 阳离子交换能力
• 1.4.4 悬浮流变性
• 1.5 凹凸棒石黏土的应用研究
• 1.5.1 凸棒石黏土在吸附剂方面的应用
• 1.5.1.1 凹凸棒石黏土在废水处理中的应用
• 1.5.1.2 凸棒石黏土在油品及饮料脱色方面的应用
• 1.5.1.3 对黄曲霉毒素B1等有毒物质的清除
• 1.5.1.4 对有害气体及放射性物质的吸附
• 1.5.2 凹凸棒石黏土在催化剂方面的应用
• 1.5.2.1 在光催化方面的应用
• 1.5.2.2 在其它催化方面的应用
• 1.5.3 凹凸棒石黏土在高分子复合材料中的应用
• 1.5.3.1 凹凸棒石黏土在橡胶中的应用
• 1.5.3.2 凹凸棒石黏土在塑料中的应用
• 1.5.3.3 凹凸棒石黏土在复合保水剂中的应用
• 1.5.3.4 凹凸棒石黏土在涂料中的应用
• 1.5.4 凹凸棒石黏土在其它方面的应用
• 1.6 结论与展望
• 1.7 选题思路
• 参考文献
• 第二章 纳米ZnO/ATP复合材料的制备及其对亚甲基蓝吸附性能的研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器装置
• 2.2.2 试剂
• 2.2.3 吸附材料的制备
• 2.2.3.1 凹凸棒石的纯化
• 2.2.3.2 纳米ZnO/ATP复合材料的制备
• 2.2.4 亚甲基蓝标准溶液的配制
• 2.2.5 亚甲基蓝最大吸收波长的测定
• 2.2.6 实验方法与计算方法
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.3.1 纳米ZnO/ATP复合材料的红外光谱表征
• 2.3.2 吸附时间对吸附效果的影响
• 2.3.3 复合材料投加量对吸附效果的影响
• 2.3.4 pH值对吸附效果的影响
• 2.3.5 温度对吸附效果的影响
• 2.3.6 初始浓度对吸附效果的影响
• 2.3.7 吸附平衡等温实验
• 2.4 结论
• 参考文献
• 第三章 超声波有机改性凹凸棒石黏土对罗丹明B的吸附性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器设备
• 3.2.2 试剂
• 3.2.3 吸附材料的制备
• 3.2.3.1 凹凸棒石黏土的纯化
• 3.2.3.2 有机改性凹凸棒石黏土的制备
• 3.2.4 罗丹明B溶液的配制
• 3.2.5 罗丹明B最大吸收波长的测定
• 3.2.6 实验方法与计算方法
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 有机改性凹凸棒石黏土的红外光谱表征
• 3.3.2 吸附时间对吸附效果的影响
• 3.3.3 复合材料投加量对吸附效果的影响
• 3.3.4 pH值对吸附效果的影响
• 3.3.5 温度对吸附效果的影响
• 3.3.6 初始浓度对吸附效果的影响
• 3.3.7 吸附平衡等温实验
• 3.4 结论
• 参考文献
• 3+/TiO₂复合微粒固相光催化降解聚氯乙烯薄膜'>第四章 La³⁺/TiO₂复合微粒固相光催化降解聚氯乙烯薄膜
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器装置
• 4.2.2 试剂
• 3+/TiO₂复合催化剂的制备'>4.2.3 La³⁺/TiO₂复合催化剂的制备
• 4.2.3.1 凝胶的制备
• 3+/TiO₂复合催化剂的制备'>4.2.3.2 La³⁺/TiO₂复合催化剂的制备
• 4.2.4 PVC薄膜的降解方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 PVC薄膜的失重结果
• 4.3.2 PVC薄膜降解过程的FT-IR分析
• 4.4 结论
• 参考文献
• 硕士在读期间已发表的论文及获得奖励
• 致谢