不同方式改性的膨润土吸附苯胺的比较研究

论文摘要

本文以苯胺为研究对象,对不同方式改性的膨润土吸附水中苯胺进行比较研究。在扫描电镜下观察、X射线衍射分析、热重分析与红外光谱分析的结果表明,以不同方式改性的膨润土,其原土的外貌特征基本消失,层间距与表面极性都发生不同程度的改变;以苯胺的吸附率为指标,证明本实验所采用的改性方式都能不同程度地提高苯胺在膨润土上的吸附,其中化学改性的吸附效果明显好于物理改性,阳离子改性的吸附效果明显好于非离子改性,尤其以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵的改性效果最好;系统地研究了焙烧温度、超声波频率、非离子表面活性剂浓度、溶液的初始pH值、共存的阳离子浓度与温度等主要的物理化学因素对苯胺在膨润土上吸附效果的影响,总结出相关的规律;绘制原土与改性土吸附苯胺的动力学曲线,表明苯胺的动力学行为都遵循Langmuir速率方程所描述的规律;苯胺的等温吸附曲线都能与Freundlich等温方程很好地拟合;建立苯胺的吸附热力学模型,通过计算证明苯胺在原土与改性土上的吸附是自发的放热过程,并根据吸附热的大小,推测出苯胺的吸附属于表面吸附与分配作用。 本实验首次利用合成的配合物改性膨润土,提高膨润土吸附苯胺的能力,为膨润土的改性拓展新的思路,并随着技术的不断完善,配合物的改性技术以其优良的性价得以推广应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章、物理方式改性的膨润土对苯胺的吸附特性
• 第一节、概述
• 第二节、改性膨润土的制备
• 一、实验方法
• 1、实验材料与仪器
• 1.1 材料
• 1.2 仪器
• 2、实验方法
• 2.1 溶液的配制
• 2.1.1 标准溶液
• 2.1.2 模拟水样
• 2.2 测定方法
• 2.2.1 苯胺
• 2.2.2 水分
• 2.2.3 有机质（OM）
• 2.2.4 阳离子交换量（CEC）
• 2.2.5 烧失率
• 2.2.6 扫描电子显微镜（SEM）
• 2.2.7 X射线衍射（XRD）
• 2.2.8 热重分析（TGA）
• 2.2.9 红外光谱（IR）
• 2.3 改性膨润土的制备
• 2.3.1 高温焙烧膨润土
• 2.3.2 超声波振荡膨润土
• 2.3.3 微波加热膨润土
• 2.4 苯胺的吸附实验
• 二、改性条件对改性膨润土吸附效果的影响
• 1、焙烧温度
• 2、超声波功率
• 三、改性前后膨润土理化性质的变化
• 1、物理性质
• 2、化学性质
• 第三节、改性膨润土的表征
• 一、环境扫描电子显微镜下观察改性膨润土的的外部特征
• 二、改性膨润土的的XRD特征
• 三、改性膨润土的的热重分析
• 四、改性膨润土的的IR特征
• 第四节、改性膨润土吸附苯胺的比较研究
• 一、吸附条件对改性膨润土吸附效果的影响
• 1、溶液的初始pH
• 2、离子浓度
• 3、吸附温度
• 二、改性膨润土吸附苯胺的动力学曲线
• 三、改性膨润土吸附苯胺的等温吸附曲线
• 四、改性膨润土吸附苯胺的热力学特征
• 第五节、本章小结
• 第二章、非离子表面活性剂改性的膨润土对苯胺的吸附特性
• 第一节、概述
• 第二节、改性膨润土的制备
• 一、实验方法
• 1、实验材料与仪器
• 1.1 材料
• 1.2 仪器
• 2、实验方法
• 2.1 溶液的配制
• 2.1.1 改性剂溶液
• 2.1.2 苯胺的标准溶液模拟水样的配制
• 2.2 测定方法
• 2.2.1 pH
• 2.2.2 电导率
• 2.2.3 非离子表面活性剂的热稳定性
• 2.2.4 水分、烧失率和有机质
• 2.3 改性膨润土的制备
• 2.4 苯胺的吸附实验
• 二、非离子表面活性剂的稳定性
• 三、改性剂的浓度对改性膨润土吸附效果的影响
• 四、改性前后膨润土理化性质的变化
• 1.物理性质
• 2.化学性质
• 第三节、改性膨润土的表征
• 一、环境扫描电子显微镜下观察改性膨润土的的外部特征
• 二、改性膨润土的的XRD特征
• 三、改性膨润土的的热重分析
• 四、改性膨润土的的IR特征
• 第四节、改性膨润土吸附苯胺的比较研究
• 一、吸附条件对改性膨润土吸附效果的影响
• 1、溶液的初始pH值
• 2、离子浓度
• 3、吸附温度
• 二、改性膨润土吸附苯胺的动力学曲线
• 三、改性膨润土吸附苯胺的等温吸附曲线
• 四、改性膨润土吸附苯胺的热力学特征
• 第五节、本章小结
• 第三章、阳离子交换剂改性的膨润土对苯胺的吸附特性
• 第一节、概述
• 第二节、改性剂的制备与表征
• 一、实验方法
• 1、实验试剂与仪器
• 1.1 试剂
• 1.2 仪器
• 2、实验方法
• 2.1 改性剂的制备
• 2.2 水解实验
• 2.3 稳定性实验
• 2.4 配合物中铁元素的含量
• 二、改性剂的表征
• 1、DTA-TGA分析
• 2、IR分析
• 第三节、改性膨润土的制备
• 一、实验方法
• 1、实验试剂与仪器
• 1.1 试剂
• 1.2 仪器
• 2、实验方法
• 2.1 溶液的配制
• 2.1.1 改性剂溶液
• 2.1.2 苯胺的标准溶液与模拟水样的配制
• 2.2 测定方法
• 2.3 改性膨润土的制备
• 2.3.1 膨润土的纯化
• 2.3.2 膨润土的钠化
• 2.3.3 膨润土的酸化
• 2.3.4 膨润土的有机改性
• 2.3.5 膨润土的配合物改性
• 2.4 苯胺的吸附实验
• 二、改性方式对改性膨润土吸附效果的影响
• 三、改性前后膨润土理化性质的变化
• 1、物理性质
• 2、化学性质
• 第四节、改性膨润土的表征
• 一、环境扫描电子显微镜下观察改性膨润土的的外部特征
• 二、改性膨润土的的XRD特征
• 三、改性膨润土的的热重分析
• 四、改性膨润土的的IR特征
• 第五节、改性膨润土吸附苯胺的比较研究
• 一、吸附条件对改性膨润土吸附效果的影响
• 1、溶液的初始pH
• 2、离子浓度
• 3、吸附温度
• 二、改性膨润土吸附苯胺的动力学曲线
• 三、改性膨润土吸附苯胺的等温吸附曲线
• 四、改性膨润土吸附苯胺的热力学特征
• 第六节、本章小结
• 结论
• 1 结论
• 2 创新之处
• 3 存在问题
• 4 展望
• 参考文献
• 已发表和待发表的论文
• 致谢
• 声明