两性—阳（阴）离子复配修饰黏土矿物稳定性的研究

发布时间：2018-03-17 01:30

  本文选题：BS-12　切入点：CTMAB　出处：《西北农林科技大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：有机修饰黏土矿物的稳定性不仅会影响其对污染物的吸附能力,同时可能存在的表面活性剂的解吸会导致二次污染问题,因此,研究黏土矿物的稳定性对于修饰黏土矿物的实际应用具有重要意义。为了探究两性及两性-阳(阴)离子复配修饰黏土矿物的稳定性,本文以2:1型膨润土和1:1型高岭土作为基质,分别采用两性表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)、两性+阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和两性+阴离子型表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)对这两种黏土矿物进行单一和复配修饰,批处理法研究NaCl溶液解吸下的土样中各修饰剂的稳定性,并对比温度、pH和盐溶液浓度对解吸的影响。同时研究了部分BS-12、BS+CT、BS+SDS修饰土的TOC含量、比表面积,采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和热重等方法对土样表面特征进行的分析,多方面描述改性黏土矿物解吸前后的变化规律,从微观角度揭示两性复配修饰黏土矿物的稳定性机制,为两性复配修饰黏土矿物的实际应用提供依据。研究得到的主要结论如下:1 BS-12单一修饰膨润土比BS-12单一修饰高岭土具有更好的解吸稳定性;两性+阳(阴)离子型复配修饰膨润土的稳定性高于两性+阳(阴)离子型复配修饰高岭土;两性-阳离子复配修饰黏土矿物比两性-阴离子型具有更好的稳定性。2 BS-12单一修饰膨润土具有较好的解吸稳定性,在不考虑其他因素影响的前提下,BS-12的解吸率均小于5%;BS-12单一修饰高岭土的稳定性略差,其BS-12的解吸率均小于18%。3 BS-12单一修饰膨润土和高岭土的解吸稳定性随着BS-12的修饰比例的升高而降低,即以阳离子交换模式与土样结合的BS-12比以疏水模式结合的更为稳定;解吸液pH和NaCl溶液浓度的升高、温度的降低均促进两种修饰土样稳定性增强。在供试条件范围内,当解吸液NaCl浓度为2mol/L,p H条件为10,温度为20℃时,BS-12单一修饰膨润土和高岭土最为稳定。4 BS+CT复配修饰膨润土比BS+CT复配修饰高岭土具有更好的解吸稳定性;BS+CT复配修饰土中BS-12与CTMAB的解吸稳定性随着CTMAB修饰比例的增加而降低;当CTMAB的修饰比例相同时,100BS+CT膨润土和60BS+CT高岭土稳定性更佳。5 BS+CT复配修饰膨润土和高岭土中各修饰剂的解吸稳定性随着解吸液浓度和pH的升高而加强,随着温度的升高而降低;供试条件范围内,BS+CT修饰土在20℃、pH值为10,NaCl浓度为2mol/L时稳定性最高。6 BS+SDS复配修饰膨润土的稳定性高于BS+SDS复配修饰高岭土;当BS-12修饰比例相同时,BS+SDS膨润土中各修饰剂的解吸稳定性随着SDS修饰比例的增加而降低,当SDS的修饰比例相同时,BS-12的修饰比例越高,SDS的稳定性越好,而BS-12的稳定性越差,综合来看BS+SDS膨润土稳定性由高至低的顺序为:100BS+SDS50BS+SDS25BS+SDS膨润土;BS+SDS复配修饰高岭土中各修饰剂的解吸稳定性随着SDS与BS-12修饰比例的增加而降低。7 BS+SDS修饰土中SDS在低pH值、低环境温度和高解吸液浓度的条件下较稳定,供试条件范围内最稳定的情况是温度20℃,解吸液浓度为2mol/L,pH值为2;BS+SDS修饰土中BS-12的稳定性随着解吸液pH和NaCl溶液浓度的升高、温度的降低而增强,在供试条件范围内,当解吸液NaCl浓度为2mol/L,pH条件为10,温度为20℃时,BS-12最为稳定。综合来看,SDS的解吸率对BS+SDS修饰土的稳定性影响最大,BS+SDS修饰土最稳定时解吸液浓度为2mol/L,pH值为2,温度为20℃。8各供试土样经NaCl溶液解吸后,TOC含量均有所减少;解吸后,BS膨润土、BS+CT膨润土的比表面积均减小,而BS高岭土、BS+CT高岭土、BS+SDS膨润土和BS+SDS高岭土的比表面积有所增加;通过NaCl溶液解吸,BS膨润土、BS+CT膨润土的层间距有所减小,BS+SDS膨润土和各修饰高岭土层间距未产生明显变化;红外光谱分析和热重曲线的变化结果均证实了解吸过程会使得土样中有机修饰剂减少。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD985;O647.3

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本文编号：1622576