表面活性剂改性沸石吸附雌激素的机理研究

发布时间：2020-04-28 18:37

【摘要】：近年来,以雌激素为代表的新型污染物陆续在土壤、地表及地下水中被检出含量超过安全值,由于雌激素有很强的内分泌干扰性,因此对其的去除成为了亟待解决的问题。吸附法作为一种低能耗、无二次污染的固相萃取分离方法,在污水处理中有着广泛的应用。找到价格低廉、来源广泛,性能高效稳定强的新型吸附剂对水中雌激素污染物的去除具有重要的意义。与传统吸附剂相比,沸石具有廉价易得,较大的比表面积、较强的机械和热稳定性以及较强的离子交换能力等优势,但由于其内部结构导致其表面呈现亲水性,不利于对疏水性有机物的吸附,因此,越来越多的学者开始致力于研究沸石的改性,以改善其对疏水性污染物的吸附效果。本文通过季铵盐阳离子表面活性剂对沸石进行改性,使吸附材料表面性质发生了变化,由整体的亲水性转变为疏水性,从而提高了对水中雌激素的吸附性能。首先利用三种阳离子表面活性剂,制备了九种有机改性沸石,从中选出最适合的三种,应用FTIR、BET、SEM和Zeta电位等对有机改性沸石进行了表征,证明了改性剂的成功负载且并未对沸石结构造成破坏。然后通过吸附等温线、动力学、热力学等研究探讨了改性沸石吸附雌激素的特性,发现改性沸石对雌激素的吸附符合Langmuir吸附模型和拟二级动力学模型,是一种自发放热反应。吸附机制以分配作用为主,兼有表面吸附,二者之间的作用力类型包括疏水作用和较弱的氢键。最后采用单因素静态吸附实验系统考察了原沸石和三种有机沸石吸附雌激素的效能和主要影响因素,包括初始浓度、温度、水盐度、pH、金属离子和天然有机物等,发现低的初始浓度、低温、低水盐度以及5-7范围的pH有利于吸附的进行;除K~+外的天然金属离子和天然有机物对吸附影响较小;较大的改性剂碳链长度和较高的改性剂浓度制备的材料更有利于吸附;材料对E3的去除效果较差,对E1和E2效果较好,可在2h内达到平衡。综上为改性沸石吸附雌激素实际应用提供重要的科学理论依据,同时针对本论文仍待解决的问题,进行了建议和展望。
【图文】：

示意图,沸石改性,过程,示意图

第 1 章绪论朝向液体，覆盖于固体表面的是一层非极性的碳氢链基团，，从而增加了固体表面的疏水性。当改性剂的量不断增加至超过单层饱和吸附时，改性剂的尾端会通过疏水作用相连，形成亚双层或双层结构，此时最外层为带正电的阳离子头部，因此溶液中的部分负离子会结合在外层作为平衡离子。

沸石改性,谱分析,孔径,介孔材料

第 2 章改沸沸石的制备与表征石上排列产生影响，同时进一步说明HDTMA已成功负结论一致。而四种沸石的孔径和孔容没有发生明显的内小幅波动，说明改性剂的负载对这两个因素基本不孔径均介于 2-50nm 之间，证明沸石是一种介孔材料镜（SEM）分析
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703

【参考文献】