咪唑基双阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附

发布时间：2021-02-24 11:01

　　以咪唑基双子表面活性剂1,1’-（1,2-乙二基）双十六烷基咪唑二溴化物（Bim）改性钠基膨润土制备了一种新型的有机膨润土。通过XRD、FT-IR、TG和SEM等手段表征了Bim-膨润土的结构和形貌,研究了改性剂Bim加入量、温度、pH值和吸附时间对甲基橙吸附效率的影响。结果表明:吸附效果随温度（20～60℃）和pH值（3～11）的变化不大,最佳改性剂加入量为1.2CEC,吸附时间70 min,最大吸附量为240.1 mg·g^-1。Bim-膨润土对甲基橙的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附速率符合准二级动力学模型。 

【文章来源】：苏州科技大学学报(自然科学版). 2020,37(04)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

钠基膨润土、Bim以及Bim-膨润土的FT-IR图

钠基膨润土与各Bim-膨润土样品的XRD图

1.2-Bim-膨润土与钠基膨润土的热稳定性如图5所示。从图5可知，在100℃以下，1.2-Bim-膨润土的失重率远低于钠基膨润土，表明有机粘土中的吸附水较少。在100～240℃下，1.2-Bim-膨润土表现出表面活性剂的初步分解；在240～630℃，有机粘土的质量损失远大于钠基膨润土，说明改性剂成功地进入到了膨润土夹层中，且部分改性剂取代了夹层中的水分子[14]。高于630℃时的较少质量损失归因于蒙脱土硅酸盐层中的脱羟基作用。此外，表面活性剂在钠基膨润土上的负载量可根据式（2）计算[16]式中X(CEC）为改性膨润土时双子咪唑表面活性剂的用量；S%为有机膨润土中表面活性剂质量损失的百分比；M为改性剂的相对分子质量（g);y值为单位物质的量的改性剂中参与改性的溴离子的质量，y值由溴离子数决定（如果两个溴离子都参与了改性，那么y=0；如果没有参与，则y=160）。当然，y不可能为0或160，但是通过计算得到了理论的最大值和最小值，从而得到X的范围。根据图5中咪唑基双子表面活性剂的质量损失36.25%，计算得到溴离子完全和不参与改性时表面活性剂的负载量分别是1.07CEC和1.35CEC。实验所用1.2-Bim-膨润土在含有两个溴离子和不含溴离子的值1.07～1.35CEC之间，说明表面活性剂的一部分修饰了钠基膨润土，相对于钠基膨润土的饱和容量，过量表面活性剂的阴阳离子进入与吸附在膨润土的层间和表面，这与XRD分析结果一致。

【参考文献】：
期刊论文
[1]咪唑类表面活性剂改性膨润土对橙黄Ⅱ的吸附[J]. 张凯瑞,王玉红,宋瑞峰,徐孝文.  苏州科技大学学报(自然科学版). 2018(03)
[2]季铵盐与双子季铵盐表面活性剂有机蒙脱土的制备及性能研究[J]. 孙晨雅,高艳丽,方云,齐丽云,姜翠翠.  日用化学工业. 2015(02)



本文编号：3049275