当前位置:主页 > 科技论文 > 化学论文 >

改性剂在蒙脱石层间的负载特性及其对改性蒙脱石结构的影响研究

发布时间:2018-06-10 20:11

  本文选题:烷基铵 + 络合剂 ; 参考:《广西大学》2017年硕士论文


【摘要】:膨润土由于其独特的层状结构和较大的比表面积,常被用作吸附剂应用于废水处理中,其中烷基铵和络合剂复合改性膨润土是具有重要应用前景的新型废水吸附材料。本文采用烷基铵与络合剂半胱胺盐酸(CSH)作为改性剂对钠化蒙脱石进行复合改性,系统研究了烷基铵的结构和制备工艺条件对改性剂在蒙脱石层间的负载量、赋存形式以及复合改性膨润土结构的影响,并对改性剂在蒙脱石上的吸附机理进行了研究。研究结果表明:1.半胱胺盐酸盐/十六烷基三甲基氯化铵(CSH/CTAC)用量配比中CTAC的用量对改性剂在蒙脱石层间的负载量、赋存形式及其层间距有着决定性的影响。随着CTAC用量的增加,CTAC在蒙脱石上的负载量增加,CSH的负载量减少,其复合改性蒙脱石的层间距增大,并出现混层结构,层间CTAC阳离子由一种“近液态”的构型状态转变为“近固态”,而CSH用量的增加对改性剂在蒙脱石层间的负载量及其层间距的影响不明显。2.烷基铵碳链长度和苄基结构对改性剂在蒙脱石层间的负载量、赋存形式,以及复合改性蒙脱石的结构影响显著。随着烷基铵碳链长度的增加,复合改性蒙脱石的层间距和失重率增大,且在2850 cm-1附近的C-H对称伸缩振动吸收带强度越大;烷基铵存在苄基时,改性剂在蒙脱石层间的负载量减少,但其复合改性蒙脱石的层间距和失重率均增大。3.对于不同改性剂添加顺序条件下制备的复合改性蒙脱石,CTAC和CSH在蒙脱石层间的负载量及复合改性蒙脱石的层间距均变化不大,但CTAC的负载量均远大于CSH的,说明CTAC比CSH更易于被蒙脱石吸附,提前进入蒙脱石层间的CSH会被CTAC置换出来。4.反应时间对CTAC和CSH在钠化蒙脱石上的负载过程影响显著。随着改性时间的延长,改性剂在蒙脱石上的负载量呈先快速增加后缓慢增加的趋势,在l0min时达到平衡;CTAC和CSH在钠化蒙脱石上的插层负载过程符合准二级动力学模型,且CTAC比CSH能更快地进入蒙脱石层间。5.反应温度对CTAC和CSH在钠化蒙脱石上的负载量影响较小,随着改性温度的升高,CTAC和CSH在蒙脱石上的负载量变化不大;Redlich-Peterson等温线模型能更好地模拟CTAC和CSH在钠化蒙脱石上的插层负载过程,说明CTAC和CSH在钠化蒙脱石上的吸附可能主要在蒙脱石的非均匀孔隙或表面上。
[Abstract]:Bentonite is often used as an adsorbent in wastewater treatment because of its unique layered structure and large specific surface area. The composite modification of bentonite with alkyl ammonium and complex agent is a new type of wastewater adsorption material with important application prospects. In this paper, montmorillonite sodium montmorillonite was modified with alkylammonium and cysteamine hydrochloride as modifier. The structure and preparation conditions of alkylammonium montmorillonite on the loading amount of modifier between montmorillonite layers were studied systematically. The influence of the existing form and the structure of modified bentonite on the adsorption mechanism of modifier on montmorillonite was studied. The results of the study show that 1: 1. The amount of CTAC in the ratio of cysteamine hydrochloride / cetyltrimethylammonium chloride (CSH / CTAC) has a decisive effect on the loading amount, the existing form and the interlayer spacing of the modifier. With the increase of the amount of CTAC, the loading amount of CTAC on montmorillonite decreases, and the interlayer spacing of composite modified montmorillonite increases, and the mixed layer structure appears. The interlayer CTAC cations changed from a "near-liquid" configuration to a "near-solid" state, but the increase of CSH content had no significant effect on the loading amount and interlayer spacing of the modifier between montmorillonite layers. The carbon chain length and benzyl structure of alkyl ammonium have significant effects on the loading amount of modifier between montmorillonite layers, the existing form and the structure of composite modified montmorillonite. With the increase of alkyl ammonium carbon chain length, the interlaminar spacing and weight loss rate of composite modified montmorillonite increase, and the strength of C-H symmetrical stretching vibration absorption band near 2850 cm-1 increases. The loading amount of the modifier between montmorillonite layers was reduced, but the interlayer spacing and weight loss rate of the modified montmorillonite increased by 0.3. The loading amount of CTAC and CSH between montmorillonite layers and the interlayer spacing of composite modified montmorillonite prepared with different modifiers have little change, but the loading amount of CTAC is much larger than that of CSH. The results show that CTAC is easier to be adsorbed by montmorillonite than CSH, and CSH which enters the interlayer of montmorillonite in advance will be replaced by CTAC. 4. The effect of reaction time on the loading process of CTAC and CSH on sodium montmorillonite was significant. With the prolongation of modification time, the loading amount of modifier on montmorillonite increased rapidly at first and then increased slowly. The intercalation loading process of CTAC and CSH on sodium montmorillonite at l0min reached the equilibrium of quasi-second-order kinetic model. Moreover, CTAC can enter the interlayer of montmorillonite faster than CSH. The reaction temperature had little effect on the loading amount of CTAC and CSH on sodium montmorillonite. With the increase of modification temperature, the loading of CTAC and CSH on montmorillonite is not changed much. The Redlich-Peterson isotherm model can better simulate the intercalation loading process of CTAC and CSH on sodium montmorillonite. It is suggested that the adsorption of CTAC and CSH on sodium montmorillonite may be mainly on the heterogeneous pores or surfaces of montmorillonite.
【学位授予单位】:广西大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O647.3;X703

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李国华;;美国的锂蒙脱石矿物[J];建材工业信息;1986年11期

2 宫宝安,吕贻谦;离子交换蒙脱石的热稳定性[J];物理化学学报;1990年01期

3 冯臻;微波场中聚合羟基铝插层蒙脱石的合成及产品在石化工业中的应用试验[J];非金属矿;2004年04期

4 刘慧;朱霞萍;付小君;刘文华;赵秋香;李锡坤;;镉在蒙脱石上的吸附解吸动力学与热力学研究[J];矿产综合利用;2013年01期

5 赵彦钊;高乐文;王兰;郭文姬;古先文;张亚莉;;钙基蒙脱石吸附强酸溶液中铋离子的研究[J];矿物岩石;2013年03期

6 罗惠萍;周金林;陈越;;有机—蒙脱石复合材料[J];化工新型材料;1988年02期

7 宫宝安;;金属离子交换蒙脱石的热分析[J];东北师大学报(自然科学版);1990年03期

8 秀文;;蒙脱石的性能和应用[J];精细化工原料及中间体;2004年11期

9 刘涛;张一敏;;交联剂制备对柱撑蒙脱石性能影响的研究[J];矿业快报;2006年04期

10 吴红丹;于吉顺;雷新荣;管俊芳;张锦化;;胺类/蒙脱石复合体的晶体结构研究[J];非金属矿;2011年01期

相关会议论文 前10条

1 宋美宁;吕宪俊;;有机改性蒙脱石结构变化的研究[A];第十届全国粉体工程学术会暨相关设备、产品交流会论文专辑[C];2004年

2 孙亚光;余丽秀;;尼龙改性用蒙脱石纳米矿物粉体制备及性能研究[A];中国颗粒学会超微颗粒专业委员会第四届学术年会暨海峡两岸纳米颗粒学术研讨会论文摘要集[C];2005年

3 陈诵英;;反应改性剂在精细化学品合成中的应用[A];第一届全国精细化工催化会议论文集[C];2009年

4 陈娟;;改性CPCAH70号沥青SBS改性剂的选择[A];江苏省公路学会优秀论文集(2006-2008)[C];2009年

5 孙胜龙;;用蒙脱石吸附Hg、Zn、Cr、Mo[A];中国城市建设与环境保护实践——城市建设与环境保护学术研讨会论文集[C];1997年

6 包永忠;黄志明;翁志学;;ACR/水滑石复合改性剂的合成及其对PVC的改性作用[A];2005塑料助剂生产与应用技术信息交流会论文集[C];2005年

7 赵可;;聚合物改性沥青的流变特性与改性剂亚微观形态[A];天津市市政(公路)工程研究院院庆五十五周年论文选集(1950~2005)下册[C];2005年

8 秦永春;徐剑;黄颂昌;;改性剂对微表处混合料性能的影响[A];2002年道路工程学会学术交流会论文集[C];2002年

9 赵可;原健安;;聚合物改性沥青机理研究(之一)——改性剂对轻质组分的吸收作用及体系的聚集态[A];天津市市政(公路)工程研究院院庆五十五周年论文选集(1950~2005)上册[C];2005年

10 龙广成;周文献;石明霞;谢友均;;改性剂在粉煤灰砂浆中的增强效应研究[A];第九届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文汇编(上卷)[C];2005年

相关重要报纸文章 前8条

1 周国明;安陆探明陶瓷矿储量4.9亿吨[N];地质勘查导报;2007年

2 山东省建筑科学研究院化学建材研究所所长,中国菱镁行业协会副会长,中国菱镁行业协会科技咨询委员会主任 曹永敏;菱镁改性剂的选用原则及使用方法[N];中国建材报;2008年

3 驻上海记者朱宏才;高泰公司在常熟新建流变改性剂工厂[N];中国建材报;2010年

4 周国明;安陆探明陶土储量4.9亿吨[N];中国国土资源报;2007年

5 本报记者 张海青 王京生;环保改性剂大大改善纸箱抗压强度[N];中国包装报;2006年

6 文利;新型塑料改性剂诞生[N];中国矿业报;2003年

7 梁诚;加工和抗冲击改性剂发展应各有侧重[N];中国化工报;2003年

8 陈君;煤炭改性剂可实现煤炭内外燃烧同步[N];科技日报;2006年

相关博士学位论文 前10条

1 李长明;砒砂岩中蒙脱石膨胀抑制机理及改性试验研究[D];大连理工大学;2016年

2 夏茂盛;柱撑型介孔蒙脱石的制备及负载光催化剂的性能研究[D];吉林大学;2010年

3 曹明礼;蒙脱石层间化合物的制备、表征及其液相吸附特性研究[D];武汉理工大学;2004年

4 封禄田;新方法改性蒙脱石及其高分子纳米复合材料的制备[D];东北大学;2009年

5 孟繁雨;铝拄撑蒙脱石制备及在页岩油催化裂解中的应用[D];吉林大学;2014年

6 徐东方;煤—蒙脱石体系浮选过程的强化分离机制研究[D];中国矿业大学(北京);2017年

7 刘涛;钛交联蒙脱石多孔材料的复合制备与层间结构研究[D];武汉理工大学;2010年

8 曾秀琼;柱撑蒙脱石的制备、表征及其在废水处理中的应用[D];浙江大学;2003年

9 杨魁;冰晶模板组装蒙脱石多孔材料及传热传质规律研究[D];重庆大学;2012年

10 陈平;烷基铵在蒙脱石层间的吸附及其对蒙脱石/烷基铵结构和凝胶性能的影响[D];山东科技大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 苏昕;改性剂在蒙脱石层间的负载特性及其对改性蒙脱石结构的影响研究[D];广西大学;2017年

2 汤加伦;多孔凹凸棒石/蒙脱石材料的制备及性能研究[D];中国地质大学(北京);2015年

3 赵玉连;蒙脱石/高岭土-土壤菌体系特性及其Sr~(2+)吸附行为[D];西南科技大学;2015年

4 赵嘉丽;阴-非离子型有机蒙脱石的制备、性能及在涂料中应用研究[D];中国地质大学(北京);2016年

5 许凤琴;蒙脱石-碳酸盐矿化菌对Sr~(2+)、Pb~(2+)的联合滞固研究[D];西南科技大学;2016年

6 白利娟;铬在蒙脱石及改性蒙脱石中的吸附和解吸附产物及机制对比研究[D];南京大学;2017年

7 杨广宇;蒙脱石与羟丙基甲基纤维素在炭化过程中的相互影响研究[D];吉林大学;2017年

8 邬琴琴;氧化/还原菌及其与蒙脱石对重金属的联合滞固作用[D];西南科技大学;2017年

9 吕维忠;聚合羟基阳离子柱撑蒙脱石的制备及吸附性能研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

10 宋美宁;有机蒙脱石制备工艺优化及结构变化规律研究[D];山东科技大学;2005年



本文编号:2004447

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/2004447.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户e4694***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com