改性膨润土负载纳米TiO2光催化剂制备及催化性能研究

以钛酸丁酯（TNB）为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了负载纳米TiO2光催化剂,采用膨润土酸活化制备的改性膨润土作为催化剂载体,并用XRD对其结构进行了表征;探讨了负载纳米TiO2光催化剂的最佳制备条件,同时通过负载纳米TiO2光催化剂对模拟工业废水中苯酚的光降解反应考察其催化活性。实验表明：该负载纳米TiO2光催化剂的最佳制备条件是：负载纳米TiO2光催化剂载体与TNB的比为1.2∶1（g/ml）,TNB、无水乙醇、硝酸、水的体积比为1∶5∶4∶5,pH值为3左右,搅拌3h。而且该负载纳米TiO2光催化剂对模拟工业废水中的苯酚具有良好的降解率,可望用于实际生产工艺中。     

CMC-膨润土固定高效菌生物降解萘的过程

采用包埋法,以CMC-膨润土混合凝胶为载体,将从活性污泥中驯化分离出的高效菌株固定,制备固定化颗粒,应用于吸附降解萘的过程。研究结果表明,固定化颗粒吸附降解萘的机制包括4个过程,即：吸附-脱附-再吸附-生物降解,同时这4个过程与固定化颗粒内部的细菌生长繁殖呈现对应关系。以6%的接种量（V/V水溶胶）且未经去营养化处理制备得到的固定化颗粒降解萘的效果最佳,在30℃下,32 h内将初始质量浓度为40 mg/L的萘液降解至检测不到的水平。对固定化颗粒进行反复实验,结果显示该固定化颗粒不仅机械强度较好,在130 r/min的条件下连续运行20 d不破碎,而且在反复实验中的耐受性也大大增强,一直保持较高的生物活性,萘的降解率维持在100%,基本不变。     

CPC改性膨润土的制备及其对2,4-二氯苯酚的吸附性能

采用阳离子表面活性剂氯代十六烷基吡啶（CPC）对天然膨润土进行改性。通过IR光谱和X射线衍射分析手段对制备的CPC改性膨润土进行了结构表征。同时以CPC改性膨润土为吸附剂,研究了对含2, 4-二氯苯酚废水的去除效果,并确定了最佳的吸附时间,温度、吸附剂用量和溶液pH。研究表明CPC改性膨润土吸附水中2, 4-二氯苯酚时, 同时具有表面吸附和分配作用, 对酚类污染物的去除作用明显。     

氨基硅烷改性膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附性能

在膨润土（Bent）表面接枝3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）,制备氨基改性膨润土（APTES/Bent）,考察其对Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,APTES/Bent吸附Cr(Ⅵ)最佳p H值为2;拟二级动力学模型对吸附拟合更好;Langmuir模型可较好地拟合Cr(Ⅵ)在APTES/Bent上的等温吸附过程;热力学分析表明该吸附过程属自发吸热过程;5次循环再生后,APTES/Bent对Cr(Ⅵ)仍有较好的吸附量,吸附量为29.47 mg/g。APTES/Bent是一种具有应用潜力的Cr(Ⅵ)吸附剂。     

类水滑石/膨润土对水中重金属离子的吸附研究进展

类水滑石、膨润土均为具有特殊层状结构的黏土材料,其中类水滑石具有良好的阴离子交换特性,而膨润土具有良好的阳离子交换特性。近年来这两类材料在水处理方面备受关注。主要概述了类水滑石和膨润土的结构与性质,并着重介绍了类水滑石、膨润土及其改性材料在含重金属离子(如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+及HAsO₄2-、Cr₂O₇2-等)废水处理中的应用研究进展。相关研究结果表明,类水滑石焙烧产物对水中HAsO₄2-、Cr₂O₇2-等具有较好的吸附性能,吸附机理以层间离子交换为主;类水滑石经过有机或无机改性处理后对重金属阳离子(如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+等)同样具有较好的吸附性能,吸附过程很可能同时存在表面络合作用、沉淀作用、同晶替代、静电吸引及物理吸附等。通常而言,经活化改性、无机改性、有机改性或无机-有机复合改性的膨润土较天然膨润土具有更为优良的吸附性能,吸附作用为物理吸附、离子交换、化学键或表面络合等。然而大多类水滑石或膨润土经改性处理后易对环境造成二次污染,且不利于吸附剂的循环利用,因此研究开发高效环保的类水滑石或膨润土单一或复合吸附材料具有重要意义。      

矿用复合防灭火凝胶的制备与特性研究

针对水玻璃凝胶失水开裂粉化、成胶时间不可控、抗压强度差以及有机凝胶流动性差、渗透范围小及成本高等问题,结合膨润土、粉煤灰胶体可塑性强,不开裂的特点;以钠基膨润土为主体原料,引入粉煤灰凝胶和水玻璃凝胶,采用一步混合法,制备了复合凝胶;通过凝胶成胶时间、抗压强度和黏度测试,探究了复合凝胶的最佳配比。复合凝胶的成胶时间在30 s～15 min之间可控,且固水比适应范围为1∶8～1∶16,具有宽固水比的特征,抗压强度最大达到25 MPa,在此基础上采用扫描电镜对复合凝胶防灭火材料的表面形貌进行了表征,分析了胶体的微观结构。结果表明：复合凝胶的微观结构中存在Al-O-Si三维网状结构与水化硅酸钙（C-S-H）和水化硅酸铝（A-S-H）等胶凝性产物相互交联而形成的网络结构,据此,提出了该复合凝胶的成胶机理。     

模拟酸雨对巯基化膨润土吸附Pb~(2+)的解吸研究

比较了巯基改性膨润土(TMB)和钙基膨润土(RB)对水溶液中铅的固定性能,考察了模拟酸雨pH值、离子强度、解吸温度和时间等条件对其解吸Pb~(2+)的影响。结果表明:在吸附条件一致的前提下,模拟酸雨p H值与铅的解吸量呈负相关性;模拟酸雨离子强度、解吸时间和解吸温度对钙基膨润土吸附铅的解吸影响较大,而对巯基改性膨润土吸附铅的解吸无影响,解吸率为0%。在20℃、30℃、40℃、50℃下,模拟酸雨对铅在巯基化膨润土上的平衡解吸量分别为39.52 mg/g、23.20 mg/g、21.74 mg/g和17.86 mg/g,表明该巯基改性膨润土对铅具有很强的固定能力。     

膨润土高层次开发利用研究新进展

膨润土，因其特殊的晶体结构而具有良好的吸附能力、阳离子交换能力和吸水膨胀能力。近年来，随着人们对其结构特征和理化性能的进一步了解，膨润土的高层次开发已成为非金属矿物材料研究热点。本文阐述了特种有机膨润土、柱撑蒙脱石和增效膨润土的制备，利用膨润土合成分子筛、处理污水中汞及重金属离子，纳米蒙脱石/聚合物复合材料的制备研究以及膨润土提纯残渣、酸解渣综合利用等方面的研究新进展。     

膨润土复合颗粒的表征及对Fe2+的吸附特性研究

为解决单一材料处理水中污染物的局限性,采用天然膨润土、钢渣制备复合颗粒吸附剂。利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）仪、傅里叶红外光谱（FTIR）仪对复合颗粒进行表征,研究复合机制及复合颗粒对污水中Fe2+的吸附特性。结果表明,高温焙烧使膨润土层间距由1.287 nm增至1.549 nm;复合后颗粒层状结构明显,表面粗糙,比表面积大,具有较强的表面吸附能力;复合后蒙脱石的二八面体结构未改变,生成了Na Al Si2O6等新物质,使得颗粒的碱性和强度增大。复合颗粒对Fe2+的吸附倾向于BET多分子层吸附,吸附Fe2+后颗粒表面重金属离子含量增多,复合颗粒被重金属离子沉淀包裹,说明复合颗粒具有吸附-聚沉废水中重金属离子的功能,是一种创新高效、环境友好型吸附剂。     

膨润土吸附废水中重金属的研究进展

含重金属离子废水的排放是环境重金属累积的重要原因之一,而膨润土具有良好的吸附性能并且价格低廉,因此利用膨润土对废水中重金属离子进行吸附成为了当前的研究热点。为了更全面地了解膨润土对废水中重金属离子的吸附过程,对目前国内外相关研究进行归纳总结,从吸附过程的影响因素、等温吸附、吸附动力学、吸附热力学、吸附机理及解吸等方面进行介绍和评述,指出目前研究所存在的问题,指明了今后的研究和发展方向,为推动该技术用于实际废水处理提供理论支持。     

改性磁性膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附性能

在磁性膨润土(MB)表面接枝聚乙烯亚胺(PEI)制备改性磁性膨润土(PEI/MB),利用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和振动样品磁强计(VSM)对其进行表征分析,并考察其对Cr(Ⅵ)的吸附性能.结果表明,PEI成功接枝于磁性膨润土表面;pH值对吸附影响较大,...     

膨润土对溶液中阴离子态Cr(VI)的吸附特性及机理

研究了阴离子态Cr(VI)在膨润土中的吸附行为,并对吸附机理进行了分析。结果表明,pH=2~12,膨润土表面ζ电位均为负值,随着溶液pH值提高,膨润土对Cr(VI)的吸附效率明显下降。膨润土对Cr(VI)的吸附符合准2级动力学模型,吸附传质速率主要受膜扩散过程影响。Freundlich方程能够更精确的描述膨润土对Cr(VI)的吸附行为。热力学分析结果说明膨润土吸附Cr(VI)是一个自发的吸热反应。低pH条件下少量Cr(VI)会发生还原反应从而生成Cr3 ,导致部分Cr(VI)以Cr3 的形式被去除。综合分析认为Cr(VI)的初始浓度较低时,内界表面配合是主要去除机制;初始浓度较高时,同时存在物理吸附以及内界表面配合作用。     

膨润土对钾肥的吸附性能及缓释效果研究

以KCl为钾源,新疆某地所产膨润土为钾肥的缓释载体制备出了膨润土缓释钾肥,研究了单位质量膨润土对K+的吸附量与膨润土中加入KCl的比例之间的关系及吸速率,得出了K+吸附量最大时的膨润土∶KCl比值。在此基础上,用pH值与大气降雨相似的溶液对饱和吸附了K+的膨润土缓释肥进行解吸,研究其缓释效果。结果表明,膨润土对K+的最大吸附量为21.4mg/g,对K+的吸附速率快,最佳吸附时间为10min左右,将0.5g的膨润土缓释钾肥加入到50mLpH值为5.5的水中进行解吸,膨润土中K+的残留量随解吸时间的延长而缓慢减少,在24h时K+的残留率为43%。     

改性膨润土吸附剂的制备及其吸附性能的研究

本文以钠基膨润土为主要原料,选用壳聚糖作为改性剂,通过微波辐射进行改性,制备出壳聚糖改性膨润土吸附剂,并研究了其对Cr(VI)的吸附性能和吸附工艺条件。结果表明,吸附剂对Cr(VI)具有较好的吸附性能,吸附的适宜工艺条件是:pH值为5～6,吸附时间为30min,吸附剂用量为12.0g/L。与单一的膨润土或壳聚糖相比,该吸附剂对Cr(VI)离子的吸附速度快、吸附能力强,并且具有成本低、应用范围广的优点,Cr(VI)的去除率可达到85%。     

壳聚糖改性膨润土及其对水中Pb2+的吸附性能

用壳聚糖改性膨润土,制备了一系列不同原料配比的改性膨润土,运用扫描电镜、红外光谱和X-衍射对其结构进行表征,表征结果表明,壳聚糖吸附在膨润土的表面,形成了复合吸附剂.考察了壳聚糖改性膨润土对水中Pb2+吸附性能,通过单因素影响吸附实验,确定了壳聚糖改性膨润土吸附水中Pb2+的适宜反应条件.实验结果表明:当Pb2+初始浓度为20mg/L时,膨润土和壳聚糖质量比为1︰0.01,反应时间为45min,pH值为5.5,吸附剂用量为1g/L,Pb2+去除率达到90%以上.与膨润土相比,吸附性能得到了很大的提高.运用Langmuir和Freundlich方程对该吸附过程进行拟合,吸附行为符合Langmuir和Freundlich吸附等温式.经多次再生,吸附容量基本不变.通过计算不同温度下各热力学参数△G,△H,△S的值,表明该吸附过程是一个自发的吸热过程.     

膨润土对铀的吸附研究

本文采用间歇法研究膨润土对铀的吸附性能,探讨了膨润土的用量、pH值、铀初始浓度、吸附时间等因素对膨润土吸附铀的影响。结果表明:膨润土对铀的吸附量随铀初始浓度的升高而增大,吸附比与吸附率却随铀初始浓度的升高而逐渐降低;溶液在接近中性时对的铀的吸附效果最好;当初始浓度一定时,吸附量随膨润土加入量的增加而减少,吸附率随膨润土加入量的增加而增加。     

有机膨润土吸附丁基黄药试验研究

以钠基膨润土为原料制得有机膨润土,采用红外光谱对有机膨润土进行表征。研究了有机膨润土用量、吸附时间、温度及p H值对有机膨润土吸附丁基黄药效果的影响,并结合吸附动力学模型研究有机膨润土对丁基黄药的吸附特性。结果表明,在有机膨润土用量为1.4 g/L,p H值为9,温度30℃,吸附时间20 min时有机膨润土对黄药的吸附率为96.06%,且有机膨润土对丁基黄药的吸附过程更适合采用二级吸附动力学方程进行描述。     

几种非金属矿缓冲回填材料性能研究

研究了膨润土、海泡石粘土、凹凸棒石粘土、累托石粘土、高岭土及沸石等六种非金属矿的表面电荷、阳离子交换容量、比表面积、渗透系数、导热系数等性能参数，进行了各非金属矿材料对Cs^＋、Sr^2＋、Co^2＋的静态吸附实验。结果表明，沸石和膨润土的表面电荷和阳离子交换容量较大，对Sr^2＋、Cs^2＋、Co^2＋的吸附能力较强。膨润土和累托石渗透系数小，隔水性和膨胀性好，可以作为吸附材料和隔水材料。沸石渗透系数大，隔水性差，不宜作为隔水材料，可以作为吸附材料，与其它材料联合使用，构成复合矿物障壁，阻滞放射性核素的向外迁移。几种非金属矿物材料的导热系数均较小，需要通过添加其它材料来提高导热性能。     

朝阳某钙基膨润土有机改性及吸附性能研究

以朝阳某天然钙基膨润土为原料,以十二烷基三甲基溴化铵为改性剂,通过超声辅助法制备有机改性膨润土,利用X射线衍射分析(XRD)、红外吸收光谱(FTIR)、比表面积(BET)和zeta电位等技术手段对改性膨润土进行表征,研究改性膨润土对甲基橙和苯酚的吸附性能,考察反应时间、污染物初始质量浓度及pH值对吸附效果的影响规律。结果表明,改性剂成功插入钙基膨润土层间,致其层间距增大,zeta电位升高;改性膨润土对甲基橙和苯酚的吸附行为均符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型,饱和吸附量分别为197.63 mg/g和10.34 mg/g,吸附机理以物理吸附和电荷吸附为主。