柱撑蒙脱石吸附与催化降解黄药的特性研究

黄药是一种广泛使用的选矿捕收剂，水中微量黄药可使水质发臭，并严重影响水域的生态平衡。本文通过合成不同组分改性蒙脱石粘土材料，研究蒙脱石的结构对黄药的吸附和催化性能，探索蒙脱石吸附黄药及催化降解黄药的微观机理，建立蒙脱石结构组成对其吸附和降解功能的关系。以黄药水溶液为模拟对象，分别考察了粘土用量、     

钛柱撑蒙脱石对镍离子和锰离子的吸附机理

以钠基蒙脱石(Na-MMT)、钛酸四丁酯作基质材料,通过溶胶-凝胶法制备了钛柱撑蒙脱石(Ti-MMT)。利用XRD、FTIR及SEM对Ti-MMT进行了结构表征,考察了不同吸附条件对Ti-MMT吸附Ni~(2+)和Mn~(2+)的影响,并重点分析水溶液pH对Ti-MMT Zeta电位及吸附的影响,探究了Ti-MMT吸附Ni~(2+)和Mn~(2+)的机理。结果表明:Ti-MMT具有较大的晶面间距(d001=2.94 nm);pH对吸附Ni~(2+)与Mn~(2+)有较大影响,去除率随初始水溶液pH增加而提高。在pH=7,Ni~(2+)和Mn~(2+)初始质量浓度为50 mg/L,Ti-MMT投加量分别为5和9 g/L时,Ni~(2+)在318 K下吸附120 min,吸附量可达9.46 mg/g,去除率可达94.59%,Mn~(2+)在328 K下吸附180 min,吸附量可达4.82mg/g,去除率可达86.73%。此外,Ti-MMT对两种离子的吸附都更符合Temkin等温吸附模型及拟二级动力学模型,吸附过程受液膜扩散、颗粒内扩散等环节控制,且以离子交换的化学吸附为主。热力学分析表明,Ti-MMT对Ni~(2+)的吸附属于自发吸热熵增过程,而Mn~(2+)属于吸热熵增的非自发过程。     

蒙脱石预处理对制备柱撑蒙脱石的促进作用研究

在制备柱撑蒙脱石的过程中，首次提出了蒙脱石的预处理工艺，并以莱西钙基膨润土为原料，研究了预处理方法、预处理时间、料浆浓度、分散剂种类及用量对蒙脱石分散程度的影响，将钙基蒙脱石颗粒分散达到0.964 μm。经过预处理后，用钙基蒙脱石直接制备柱撑蒙脱石，并用SEM、XRD、DTA-TG和SRF等进行了表征。经300 ℃焙烧2 h后，其层间距为1.262 nm，热稳定性达588 ℃，此法省去了蒙脱石的钠化改性，简化了制备工艺。     

Zr/Ti柱撑蒙脱石的制备及对硝基苯的吸附

为了解决硝基苯的水体污染问题,将锆/钛聚合羟基阳离子插入到钠基蒙脱石(Na-MMT)层间,制备锆/钛柱撑蒙脱石(Zr/Ti-MMT)材料,并用于吸附废水中硝基苯。用X射线衍射、Fourier红外光谱仪及比表面积测量对Zr/Ti-MMT材料进行表征,并考察了Zr/Ti-MMT材料对废水中硝基苯的吸附效果。结果表明:Zr/Ti-MMT主要以窄缝型介孔和微孔为主,晶面间距d_((001))为3.29 nm,比表面积为115.4 m~2/g,平均孔径为4.35 nm。当Zr/Ti-MMT用量为0.1 g、硝基苯初始浓度为40 mg/L、温度为45℃,硝基苯去除率最高,吸附量(q_e)和去除率分别为17.59 mg/g和87.94%。Zr/Ti-MMT对硝基苯的吸附过程以物理吸附方式为主,符合Langmuir等温线模型。Zr/Ti-MMT材料吸附硝基苯属于自发的吸热熵增的过程,符合一级动力学。     

聚合羟基Al-柱撑蒙脱石的制备与机理研究

作者以辽宁某地的钙基膨润土经钠化改型后为原料,考察了聚合羟基Al离子(柱化剂)的制备工艺(温度和老化时间)对柱撑蒙脱石晶层间跨d001的影响,运用X-射线衍射(XRD)分析、化学分析、热重(TG)和差热(DTA)分析等手段探索了柱撑蒙脱石的微结构变化和形成机理。     

锆柱撑蒙脱石对黄药的吸附机理

以氧氯化锆为锆源,将聚合羟基阳离子Zr~(4+)柱撑插入提纯钠化蒙脱石(Na-mt)层间制备锆柱撑蒙脱石(Zr-Pmtn)材料。用X射线衍射、Fourier变换红外光谱和热重-差热分析对样品进行表征,并测定了Zr-Pmtn材料对废水中黄药的吸附效果。结果表明:Zr-Pmtn材料的晶面间距为1.99 nm,热稳定性较好,具有良好的吸附性能;吸附时间为90 min时,吸附动力学达到平衡,溶液最佳pH=3,Zr-Pmtn材料对黄药的饱和吸附量为5.75 mg/g,且Zr-Pmtn材料对黄药的吸附动力学符合拟二级动力学方程,吸附平衡数据符合Langmuir等温线模型。Zr-Pmtn材料吸附黄药属于自发过程和吸热反应。     

无机柱撑蒙脱石的微波制备及吸附作用研究

用微波加热方法制备无机柱撑蒙脱石，并用X射线衍射分析法对其结构进行表征；研究了未改性蒙脱石和无机柱撑蒙脱石吸附水溶液中F^-离子的适宜条件及吸附模式。结果表明，无机柱撑蒙脱石的层间距增加为1．7395nm；室温条件下，F^-离子初始质量浓度50mg／L，吸附剂投加量20g／L,吸附振荡时间为40min时，无机柱撑蒙脱石对F^-的去除率达74．6％，较相同条件下未改性柱撑蒙脱石对F^-离子的去除率提高了19．5％；吸附等温线符合Freundlich吸附等温方程。     

柱撑蒙脱石的制备研究

以山西某地膨润土为原料、Keggin离子作柱化剂,制备了柱撑蒙脱石,探讨了浆固含量、柱化剂用量、反应温度、反应时长和pH等因素的影响。将柱撑蒙脱石经过不同温度下煅烧,探讨了其热稳定性。结果表明,蒙脱石柱撑后层间距可增大至2．007nm,柱化剂用量增大和加酸活化控制适宜pH有利于柱撑效果。柱撑蒙脱石在500℃煅烧后晶体层状结构保持完好。     

柱撑蒙脱石制备研究进展

柱撑蒙脱石具有多孔、高比表面、大的层间距等特性,成为近几年来纳米多孔材料研究的热点之一。文章综述了柱撑蒙脱石制备的基本原理、主要制备工序、各工序工艺条件及其对柱撑蒙脱石结构与性能的影响并简述了一些新的制备方法。评述了该领域尚存在的若干科学问题和发展方向。     

各种柱撑蒙脱石的合成技术现状

简单介绍了蒙脱石的晶格特性，重点综述了柱撑蒙脱石制备的基本原理、主要制备工序、各工序工艺条件及其对层柱蒙脱石结构与性能的影响，以及近年来国内外柱撑型蒙脱石的合成技术现状。     

钛柱撑蒙脱石制备研究进展

钛柱撑蒙脱石作为一种大层间距的微孔材料,是一种多酸型、性能优异的催化剂和吸附剂,成为近几年来纳米多孔材料研究的热点之一.综述了钛柱撑蒙脱石制备的基本原理、主要工序、各工序工艺条件及其对柱撑蒙脱石结构与性能的影响的最新研究进展.评述了尚存在的若干科学问题和今后应重点发展方向.     

Al柱撑蒙脱石的制备及表征

以山西某地钙基膨润土为原料,经提纯、钠化、柱撑制备了铝柱撑蒙脱石,运用X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、差热．热重（DSC-TG）、扫描电镜（SEM）等分析手段对产物进行系统表征。结果表明：Al柱化剂进入蒙脱石层间,柱撑产物层间距从1．280nm增大至2．007nm,经500℃煅烧1h后（001）晶面衍射峰仍清晰可见,产物经升温至900℃脱水过程中失熏明显平缓,产物的微观孔洞结构明显增多。     

柱撑蒙脱石对水中砷(Ⅴ)的吸附研究

采用羟基聚合Al-Fe为柱化剂对蒙脱石进行改性,将制得的柱撑蒙脱石作为吸附剂,研究了其对水溶液中砷的去除效果及其影响因素.结果表明:对蒙脱石柱撑改性后能显著提高其吸附性能.平衡吸附量与平衡质量浓度之间的关系符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程所描述的规律.用Elovich方程和双常数方程可以较好地拟合柱撑蒙脱石对As(Ⅴ)的动力学吸附过程.     

干燥方法对钛柱撑蒙脱石结构的影响

采用TiCl4水解法制备钛柱化剂,与蒙脱石离子交换后得到钛柱撑蒙脱石(Ti-pillared montmorillonite,Ti-PILM)。对制备的Ti-PILM采用室温风干(air drying,AD)、40℃烘干(common drying,CD)、乙醇清洗后风干(ethanol extraction drying,EAD)、室温条件下真空干燥(vacuum drying,VD)等方法干燥,并在不同温度下热处理。用XRD,IR,DTA-TG,N2等温吸附一脱附等技术对Ti-PlLM进行结构表征。结果表明：干燥方法对Ti-PILM的结构及热稳定性有较大的影响。采用AD和EAD干燥方法可以得到2．7nm左右大晶面间距Ti-PILM,且AD干燥的样品在500℃下有很好的稳定性,比表面达285．7m^2／g,具有介孔孔径且孔径分布窄。而经CD和VD方法干燥焙烧后．蒙脱石层间钛柱坍塌,导致Ti-PILM层状结构破坏,影响材料的热稳定性。     

TiO2柱撑蒙脱石复合光催化剂研究进展

钛柱撑蒙脱石是近年来颇受国内外学者关注的环境功能材料之一,文章论述与评价了TiO2柱撑蒙脱石的制备工艺、分析了常用的表征手段和制备过程中的控制因素对复合光催化剂的结构和性能的影响。并介绍了TiO2柱撑蒙脱石复合光催化剂在环境污染物处理方面的应用与前景,便于同类科研工作参考。     

Al-Mn柱撑蒙脱石的制备和微结构变化研究

以辽宁某地的钙基膨润土为原料，首先对其钠化改型得到适合制备柱撑蒙脱石的基质，然后采用取代法合成Al-Mn柱化剂，依此制备了Al-Mn柱撑蒙脱石，并运用X射线衍射分析，化学分析，红外光谱分析及煅烧试验等手段研究了Al-Mn柱撑蒙脱石的微结构变化和热稳定性，结果表明：n(Mn^2 ):n(Al^3 )为0．5时，可得到层间距d(001)值为1．8987nm的产物，300℃煅烧后其层间距稳定在1．7859nmm,具有较好的热稳定性，钠基膨润土经柱撑反应后，柱化剂进入了蒙脱石层间，同时蒙脱石骨架[Si4O10]n与层间柱化剂离子之间发生了成键反应，形成了Si-O-Al或Si-O-Mn键。     

不同制备方法对铝柱撑蒙脱石性能的影响

采用不同的方法制备了铝柱撑蒙脱石并利用XRD、N2吸附-脱附等手段对制得的样品进行了表征.系统的讨论了不同制备方法对获得样品的性能的影响.实验结果表明:正向和反向滴加法制备的柱撑蒙脱石的比表面积均比原样有较大的提高,正向滴加法孔结构分布以0.7nm、0.9nm的二维微孔分布为主,孔容较大;反向滴加法以0.7nm、0.8nm的二维微孔分布为主,孔容较小.     

氟掺杂钛柱撑蒙脱石的制备及其除砷应用研究

利用四氯化钛为前驱体,制备了不同氟掺杂量的钛柱撑蒙脱石。通过X射线衍射、傅立叶转换红外光谱、透射电子显微镜及比表面积、孔隙度分析等手段对材料结构进行表征,并考察了不同氟掺杂量的钛柱撑蒙脱石对饮用水中微量砷的吸附作用。结果表明,氢氟酸掺杂量为20 mL的20HF-Ti-MMT形成了钛柱撑结构,材料中的锐钛矿型二氧化钛颗粒粒度分布均匀,结晶度好,材料颗粒均匀,晶型完整,稳定性良好,由于比表面积大和表面羟基含量多等特点对饮用水中微量砷的吸附效果较佳,砷吸附率最高为99.76%。     

TiO2柱撑膨润土对染料茜素黄的吸附行为

以Sol—Gel法制备TiO_2溶胶和钇掺杂TiO_2溶胶为柱化剂,制备出了TiO_2柱撑膨润土和钇掺杂TiO_2柱撑膨润土;X射线衍射分析表明,经柱撑后的膨润土层问距明显增大,达1.9nm以上,经500℃煅烧后其层间距稳定在1.8nm以上。研究了茜素黄在4种TiO_2柱撑膨润土上的吸附行为,结果表明:4种TiO_2柱撑膨润土吸附染料茜素黄的速率和吸附量均较大,其吸附动力学行为均遵循Bangham方程和Langmuir方程所描述的规律。平衡吸附量q_e与平衡浓度p_e之间的关系符合Freundich和Langmuir等温吸附方程。其吸附均为吸热过程,吸附热值在13kJ.mol~(-1)～16kJ.mol~(-1)范围,吸附表现为表面物理吸附和离子交换作用。     

钙钠基蒙脱石铝柱撑的制备和表征

以山西大同的钙钠基蒙脱石为原料,制备了铝柱撑蒙脱石.通过XRD,FT-IR,N2吸附-脱附等测试手段,分析了产物的层间距、比表面、孔特征和结构变化.结果表明:钙钠基蒙脱石铝柱撑能获得比较好的柱撑效果,层间距为1.94nm,BET比表面为273.87m2/g,微孔容积为0.1174cm3/g,微孔孔径的最可几分布为0.738nm,中孔孔径的最可几分布为3.766nm.