季铵盐型双子表面活性剂及其改性黏土的研究和应用进展

综述了季铵盐型双子表面活性剂的合成及其在改性黏土吸附水中有机污染物中的应用。从烷基季铵盐型双子表面活性剂的合成出发,重点从改变连接基结构、疏水基结构、阳离子连接点结构及反离子四个方面举例介绍了不同类型的季铵盐型双子表面活性剂的合成。同时概述了季铵盐型双子表面活性剂在改性不同种类的天然黏土中的应用。最后基于绿色化学的发展背景,阐述了未来双子表面活性剂的发展方向及其应用于治理水污染中的机遇与挑战。     

腐植酸对有机污染物的吸附研究进展

正腐植酸(HA)是一种有前途的水处理绿色材料,具有较强吸附阳离子和疏水性有机污染物的能力。阳离子化合物主要通过静电作用与HA去质子化羧基相互作用。HA的其他官能团如醌,可与芳香胺或类似的有机化合物形成共价键。结果表明,HA与疏水性有机污染物的结合主要是π-π相互作用、     

改性黏土对染料工艺废水处理的研究

采用氯化十二烷基二甲基苄基铵改性后的改性黏土吸附剂Y处理不同类型的染料工艺废水.通过实验研究不同条件下,不同类型废水COD和色度的去除率以及吸附规律,探讨活性黏土和改性黏土吸附剂Y所带官能团与其降低废水中COD和色度的规律.     

十四烷基三甲基溴化铵与硅烷偶联剂对伊蒙黏土的协同有机化改性

作为有机防腐涂层中常用的填料，黏土的有机化改性效果对改善防腐涂层的综合性能至关重要。采用阳离子表面活性剂十四烷基三甲基溴化铵（TTAB）和硅烷偶联剂（SCA）复配得到的复合改性剂对伊蒙黏土进行了有机化改性，并通过接触角、傅里叶红外（FTIR）、热失重（TGA）和X射线衍射（XRD）等实验对有机化伊蒙黏土进行表征。实验结果表明：TTAB和SCA对伊蒙黏土的有机化改性效果较差，而二者形成的复合改性剂的效果明显优于单一改性剂，质量分数为4%TTAB+质量分数为6%SCA的复配组合可将有机化伊蒙黏土的接触角测试结果提高到112.9°；复合改性剂有机化改性后的伊蒙黏土热稳定性更高，且具有更大的片层间距。     

改性花生壳吸附亚甲基蓝动力学与机理研究

吸附法是去除水中有机污染物的一种重要方式.以农业废弃物花生壳为原料,通过稀酸改性制备对亚甲基蓝吸附性能良好的生物质基吸附材料.FT-IR分析表明改性花生壳表面含有羟基、羧基等有利于吸附的官能团,SEM和孔结构分析结果显示稀硫酸改性花生壳表面形成大量孔结构.亚甲基蓝浓度为100 mg/L时,改性花生壳的去除效率为91.5...     

基于静电作用选择性吸附染料的超分子凝胶剂

设计并合成了一系列季铵盐型凝胶剂，仅通过调控季铵盐烷基侧链的长度，可得到两种自组装模式不同的凝胶剂。通过FTIR、XRD研究了甲苯干凝胶的自组装模式。这两种干凝胶具有相反的表面Zeta电位，通过静电作用实现了对阴阳离子染料的选择性吸附。在二元阴阳离子混合染料水溶液中，表面带有负电荷的干凝胶可优先捕获阳离子染料，而表面带有正电荷的干凝胶可捕获阴离子染料。特别是表面带有负电荷的干凝胶对龙胆紫表现出优异的吸附性能，在60 min左右的平衡吸附量高达1313.16 mg/g。将凝胶剂负载于三聚氰胺海绵骨架表面，得到的改性海绵吸附染料种类与对其改性的干凝胶保持一致，且对染料的吸附量均明显高于干凝胶的吸附量，尤其是对龙胆紫的吸附量提升至2488.22 mg/g。     

超声法制备纳米有机膨润土及其吸附性能研究

在超声作用下，以十四烷基三甲基溴化铵对膨润土进行改性，制备了纳米有机膨润土。通过红外光谱（FTIR）、X-射线衍射（XRD）对纳米有机膨润土进行表征。结果表明有机改性剂进入膨润土层间，层间距由L38nm增大为2．10nm。实验测试了该材料对品绿的吸附性能，结果显示在25℃，对品绿的最大理论吸附量为333．97mg／g，高于原土的最大理论吸附量243．21mg／g。用不同模型对吸附等温线及动力学数据进行了拟合，结果表明准二级动力学方程所得参数更为合理，更符合实验数据，等温吸附平衡更符合Langmuir模型。     

有机黏土矿物的研究进展及污水治理中的应用

环境中有机污染物、阴离子污染物以及重金属污染物的存在会对人类生命安全造成损害,因此受到研究者的重视。近年来,国内外研究人员使用不同材料对这些污染物进行吸附,其中有机黏土矿物因具有成本低、粒径小、比表面积大、阳离子交换容量高等优势备受瞩目。相比于未改性的黏土矿物,有机黏土矿物对有机污染物、阴离子污染物以及重金属污染物具有更高的吸附效率。文章主要综述了阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳、阴离子表面活性剂、双子表面活性剂、非离子表面活性剂以及聚合物和硅烷偶联剂对黏土矿物的改性方法及改性机理,重点概述了有机黏土矿物在污水治理方面的应用,最后基于实际应用现状,对有机黏土矿物的发展与挑战进行了展望。     

过氧化氢改性花生壳对铬(Ⅵ)的吸附

用过氧化氢改性花生壳吸附六价铬,考察了改性花生壳投加量、吸附温度和铬的初始浓度等影响。结果表明,当花生壳的投加量为1.0 g,吸附时间为2 h,温度为60℃,50 mL铬的初始浓度为50 mg/L的吸附效果为最佳,吸附率为80%。红外分析表明,过氧化氢改性花生壳吸附铬的官能团主要为羟基、羧基,包含物理吸附和化学吸附。     

负载改性蛭石处理含铬废水的研究

探究了改性蛭石对含铬废水中铬离子吸附的影响。负载改性蛭石制备的较优条件为固液比1∶20(g∶mL)、改性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)的量2 mL、改性温度70℃、改性时间1 h。未改性蛭石吸附率为30.82%,改性蛭石的吸附率提高至40.89%,改性效果好。采用十二烷基二甲基甜菜碱对蛭石进行负载改性，有效置换出蛭石内部离子，形成电位差，层间结晶水被去除，层间隔变宽，但整体层状结构不变。改性后蛭石表面增加了活性点，增加了表面吸附点的数量，从而提高了对含铬废水中铬离子的吸附能力。     

过氧化氢改性花生壳对铬(Ⅵ)的吸附

用过氧化氢改性花生壳吸附六价铬,考察了改性花生壳投加量、吸附温度和铬的初始浓度等影响。结果表明,当花生壳的投加量为1.0 g,吸附时间为2 h,温度为60℃,50 mL铬的初始浓度为50 mg/L的吸附效果为最佳,吸附率为80%。红外分析表明,过氧化氢改性花生壳吸附铬的官能团主要为羟基、羧基,包含物理吸附和化学吸附。     

改性膨润土处理煤化工脱酚氨废水的试验研究

文章对辽宁黑山膨润土进行无机和有机改性,通过考察膨润土用量、吸附时间和p H等因素,系统的考察了改性膨润土对煤化工脱酚氨废水的处理效果,并通过红外和紫外光谱分析了改性膨润土对废水中污染物的吸附选择性。结果表明,十八烷基三甲基氯化铵改性后的膨润土对COD的去除率最大,可将COD从1600 mg/L降到74 mg/L左右。双烷基聚氧乙烯基三季铵盐对COD的去除率次之。最佳工艺条件为吸附时间5 min,投加量6.5 g/L,在实际废水的p H范围内,p H对吸附效果的影响不大。十八烷基三甲基氯化铵改性膨润土对200~270 nm处有紫外吸收的物质具有更高的吸附选择性。     

西宁盆地坡缕石黏土对铅离子吸附性能的研究

以西宁盆地坡缕石黏土为吸附剂,研究了其对铅离子吸附性能的影响。考察了黏土的改性方法、搅拌时间、黏土投加量、吸附温度、溶液初始铅离子质量浓度等因素对吸附效果的影响。结果表明:西宁盆地坡缕石黏土对铅离子具有良好的吸附性能。适宜的吸附条件:采用硫酸为改性剂,硫酸用量为10 g黏土加入0.049 g硫酸;搅拌时间为50 min,黏土投加量为100 mL铅液加入0.10~0.15 g黏土,吸附温度为室温。在此条件下,当溶液中铅离子初始质量浓度为107.65 mg/L时,黏土对铅离子的吸附容量达到107 mg/g以上,铅离子去除率接近100%。在实验质量浓度范围内,铅离子在黏土上的吸附符合Langmuir等温线。     

无机粘土的烷基铵盐改性及NBRCNs的结构与性能研究

采用长链脂肪族季铵盐改性有机粘土的方法,研究了烷基铵盐改性剂的碳链长度及配比对无机粘土(MMT)改性效果的影响。结果表明,同一改性剂配比下,由不同碳链长度的烷基铵盐改性剂改性MMT制备的丁腈橡胶/粘土纳米复合材料(NBRCNs)的微观结构、力学性能和分散相态不同,碳链长度适中的十二烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性效果较好,碳链长度较长或较短都不利于MMT的改性。对于碳链长度较短的二十二烷基三甲基溴化铵(DTAB),当DTAB用量增加,粘土片层间距增大,力学性能提高。对于碳链长度较长的十八烷基三甲基溴化铵(STAB),STAB用量降低有助于扩大粘土片层间距和提高力学性能。     

十六烷基三甲基溴化铵改性粉煤灰吸附酸性大红染料

采用十六烷基三甲基溴化铵（HDTMA）对粉煤灰（FA）进行改性,并使用改性后粉煤灰（MFA）吸附酸性大红染料废水。考察了pH值,改性灰的投加量和搅拌时间对酸性大红脱色率的影响,确定了最佳的吸附条件：投加量为0.4 g/50 mL,pH值为2,搅拌时间为90 min。在此条件下,对50 mL浓度为50 mg/L模拟染料废水脱色率最高,可达98%。改性灰对酸性大红染料的吸附规律可用Langmuir吸附等温式描述。通过对粉煤灰和改性灰的比表面积和扫描电镜等表征测定分析可知,HDTMA的加入增大了粉煤灰的比表面积,从而提高吸附性能。     

膨润土改性及其吸附性能研究

采用焙烧改性、碱改性、盐改性及表面活性剂改性对膨润土进行改性处理,并以亚甲基蓝为模拟染料污染物考察了吸附性能,优化了改性条件。结果表明,膨润土经改性后,其吸附性能较原土提高显著。适宜的改性条件是:焙烧温度为450℃,碱改性剂为氢氧化钠,盐改性剂为碳酸钠,表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。当用十六烷基三甲基溴化铵改性膨润土2 g处理100 m L、1 g/L亚甲基蓝溶液时,亚甲基蓝的脱色率高达85.06%。     

茶渣活性炭的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

以茶渣作为原料,采用氢氧化钾活化法制备茶渣活性炭,探究了活性炭在不同条件下对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,茶渣活性炭具有多孔结构,表面含有含氧官能团,其比表面积为2 414 m²/g。将此活性炭应用于吸附亚甲基蓝,在40 mL浓度为200 mg/L的亚甲基蓝溶液中,活性炭添加量为4 mg,活性炭对亚甲基蓝的吸附量为1 488 mg/g。活性炭吸附亚甲基蓝的吸附模型符合Langmuir模型,动力学符合准二级动力学模型。茶渣活性炭对染料污染物有优异的吸附效果,在染料废水治理中有很大的应用前景。     

膨润土改性及其吸附性能研究

采用焙烧改性、碱改性、盐改性及表面活性剂改性对膨润土进行改性处理,并以亚甲基蓝为模拟染料污染物考察了吸附性能,优化了改性条件。结果表明,膨润土经改性后,其吸附性能较原土提高显著。适宜的改性条件是:焙烧温度为450℃,碱改性剂为氢氧化钠,盐改性剂为碳酸钠,表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。当用十六烷基三甲基溴化铵改性膨润土2 g处理100 m L、1 g/L亚甲基蓝溶液时,亚甲基蓝的脱色率高达85.06%。     

羧基化改性纤维素凝胶球的制备和表征

以微晶纤维素为原料,利用NaOH/尿素体系对微晶纤维素进行溶解,得到再生纤维素溶液。采用滴定悬浮的方法制备纤维素水凝胶球,采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基（TEMPO）/NaBr/NaClO选择性氧化体系对纤维素水凝胶球进行氧化处理,获得羧基化改性纤维素水凝胶球,冷冻干燥得到羧基化改性纤维素气凝胶球。研究结果表明：羧基化改性纤维素水凝胶球的含水量为95.64%,吸附4h,亚甲基蓝的吸附量达到6.97mg/g。对羧基化改性纤维素气凝胶球进行傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）表征分析,在1600cm^-1处出现了CO的伸缩振动峰,TEMPO的选择性氧化对样品起到羧基化改性作用,羧基化改性纤维素气凝胶增加了球形气凝胶的表面通透性,内部仍呈现网络结构,羧基化改性纤维素气凝胶球的密度为0.038g/cm³。     

阴-阳离子表面活性剂复合改性膨润土治理苯酚废水的研究

选用阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)与长碳链阳离子表面活性剂十二烷基二甲基苄基氯化铵(DDBAC)复合改性钠基膨润土,制备了一系列阴-阳离子改性膨润土。利用XRD和FTIR对改性膨润土进行了结构表征,结果显示膨润土的有机改性是成功的。以苯酚模拟废水作为研究对象,具体考察了两种改性剂的用量、改性膨润土投加量、pH和反应时间对废水中苯酚去除效果的影响。结果表明,当每100 g原土中加入20 mmol的SDS和160 mmol的DDBAC共同改性膨润土,且改性膨润土投加量为20 mg.L-1,pH=7.0和反应时间为20 min的条件下对苯酚的吸附效果最佳,去除率可达到80.0%。初步对改性膨润土吸附苯酚的机理及吸附热力学模型进行了探究,证实此吸附过程为放热过程。