多孔有机膨润土颗粒研制及对PO4^3-的吸附研究

将易燃微粉按一定比例混入膨润土中，挤压造粒，高温灼烧，再用阳离子表面活性剂改性．得到多孔有机膨润土颗粒。将其用于对PO4^3-离子的吸附，研究了酸度、吸附时间、PO4^3-离子的初始浓度对吸附反应的影响．指出该吸附过程符合Langmuir吸附等温方程。     

微波-CTMAB膨润土吸附除磷的动力学和热力学研究

通过静态实验,考察了在不同反应时间和温度条件下,原膨润土(OB)、CTMAB改性膨润土(CTMABB)以及微波-CTMAB协同改性膨润土(MCTMABB)对pO43-吸附效果的影响;对3种材料除磷的吸附动力学、吸附速率控制步骤以及吸附热力学模型进行了拟合并计算出相应参数.结果表明,吸附反应15min (25℃),OB、CTMABB及MCTMABB对PO43-的吸附基本达到平衡,其吸附容量分别达到2.27、3.50和4.88 mg/g.伪二级动力学方程可以很好地描述3种材料对PO43-的吸附(R2＞0.99);Elovich方程中的a值大小表现为:αOB＜aCTMABB＜aMCTMABB,表明膨润土经CTMAB和CTMAB-微波协同改性后其对PO43-的吸附效率依次增强.3种材料对PO43-的吸附反应均受液膜扩散和颗粒内扩散2个步骤控制.3种材料对PO43-的吸附反应均是自发的放热反应,温度升高均不利于3种材料对PO43-的吸附.     

柱撑膨润土对染料酸性红B的吸附行为

在 [OH- ] /[Al3 ] =2 .4的反应条件下 ,利用Al3 与碱液反应制备出Keggin离子 ,并由此制备出了无机、无机 -有机柱撑膨润土 ;XRD -衍射数据表明 ,经柱撑后的膨润土层间距明显增大 ,达 1.9nm以上。研究了废水中染料酸性红B在 4种改性膨润土上的吸附行为 :经柱撑处理后的膨润土吸附能力明显大于钠基土 ,对酸性红B溶液有很高的脱色率和CODCr去除率 ,其吸附动力学行为遵循Bangham方程和Langmuir方程所述规律 ,平衡吸附量 qe 与平衡浓度Ce 间的关系符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程 ,吸附表现为放热的物理吸附和有机质的分配作用。     

活性氧化铝对废水中磷酸根离子的吸附特性研究

通过静态吸附试验研究了活性氧化铝吸附废水中磷酸根离子的影响因素及作用机理。结果表明:对初始质量浓度为10 mg/L的磷酸根离子溶液,在活性氧化铝用量为25 g/L,pH值为4,吸附温度为298 K和吸附时间为60 min时,磷酸根离子的去除率为90.30%;活性氧化铝再生3次后,废水中磷酸根离子的去除率保持在89%左右。活性氧化铝pHpzc为4.9;当pH值为4时,磷酸根离子以H2PO4-形式存在,活性氧化铝表面带正电,有利于H2PO4-在其表面产生静电吸附。磷酸根离子在活性氧化铝表面的吸附符合二级动力学模型;等温吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。zeta电位测试、热力学参数计算和FTIR分析表明:磷酸根离子在活性氧化铝表面的吸附为化学吸附与物理吸附共同作用。ΔG0,ΔH0,表明吸附过程为自发、吸热过程。     

膨润土纳米片水凝胶的制备及其吸附性能研究

以膨润土为原料采用超声剥离-自组装-冷冻干燥法制备了膨润土纳米片基水凝胶,并采用X射线衍射仪（XRD）、傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）、场发射扫描电子显微镜（SEM）、比表面积测试（BET）对制备的凝胶进行表征。表征结果显示该凝胶属于微孔和介孔共存材料,且保留了膨润土纳米片表面的含氧官能团。铅离子吸附试验表明:该凝胶吸附铅离子的最佳pH值范围为4~5,吸附过程较好的符合拟二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,且吸附过程比较容易进行。此外,与膨润土或膨润土基复合材料相比,膨润土纳米片基水凝胶具有丰富的孔隙结构和较大的最大饱和吸附量,在废水处理方面具有较好的应用前景。      

不同改性膨润土对含磷废水的吸附试验研究

以东北建平膨润土为原料,采用KH2PO4溶液模拟含磷污水,分别对膨润土进行焙烧、酸碱药剂、钠盐及组合工艺改性研究,通过偏钼酸铵分光光度法测量改性膨润土对磷的吸附量。结果表明,几种改性后的膨润土吸附性能都得到一定改善,其中酸改性和焙烧改性膨润土对磷的吸附效果最好,最终通过正交试验得出最优组合工艺方案,当膨润土投加量为0.6 g,H2SO4质量分数为10%,改性温度为400℃时,膨润土吸附后的上清液中磷质量浓度达到最小。     

阴离子对磷灰石和白云石表面性质影响的第一性原理研究

结合密度泛函理论（DFT）计算,研究磷矿反浮选脱镁过程中,三种主要阴离子（油酸根离子、SO42-和H2PO4-）在氟磷灰石和白云石吸附特性的差异。结果显示,油酸根离子、SO42-和H2PO4-均能在氟磷灰石和白云石表面发生化学吸附。氟磷灰石表面暴露的Ca原子位于磷酸根之上,表面Ca原子活性强,SO42-和H2PO4-在Ca位点的吸附能分别为-818.74~-1058.30 kJ/mol和-572.78~-709.02 kJ/mol。白云石表面暴露Ca、Mg和O原子,但O原子活性较强,不利于阴离子在白云石表面的吸附,SO42-和H2PO4-在白云石表面Ca\Mg位点的吸附能分别为-135.92 kJ/mol \ -156.30 kJ/mol和-127.03 kJ/mol \ 146.95 kJ/mol。因此,SO42-和H2PO4-更容易吸附在氟磷灰石表面形成不溶性钙盐,屏蔽了氟磷灰石表面的活性位点,导致磷灰石被抑制;白云石表面Ca、Mg原子位点密度大于氟磷灰石,存在更多的吸附位点与捕收剂结合。     

有机膨润土对水中硫氰根离子的吸附性能

采用有机膨润土对水中硫氰根离子进行了吸附研究,探讨了吸附时间、有机膨润土用量、吸附溶液的pH值等因素对吸附效果的影响。结果表明,有机膨润土能有效地吸附水中的硫氰根离子,等温吸附符合Langmuir模型。     

有机改性膨润土处理含铅废水

考察了影响有机改性膨润土吸附重金属离子铅的主要工艺参数,包括有机土种类、膨润土投加量、搅拌吸附时间,溶液初始pH等,通过试验确定的自制有机膨润土ZJ-4处理废水中铅的较优条件为:在室温条件下,废水初始pH为4～9,ZJ-4用量1.0g/L,吸附时间15min,另该工艺附加的固液分离时静置沉降时间不少于5h。同时得出有机改性膨润土铅吸附容量异常的主要原因是部分铅发生了自沉。膨润土深度除铅效果来自铅自沉与膨润土深度吸附两者之间的协同作用。自来水中的大部分铅离子在前5h与空气中CO2等结合,以沉淀形式在溶液中析出。除吸附外,有机土膨润还可充当絮凝剂,将先沉淀的含铅小颗粒卷扫沉降,协同达到深度处理目的。      

膨润土缓冲回填材料钠化改型研究

缓冲回填材料是高放废物地质处置库多重屏障系统的重要组成部分,以蒙脱石为主要成分的膨润土是较理想的缓冲回填材料。通过离子交换改变蒙脱石层间可交换阳离子的种类,从而改变膨润土属性,使其具有更优的物化性能。以新疆柯尔碱膨润土为原料,分别用Na2CO3、NaF、NaOH、Na3PO4进行多组钠化改型实验,并采用膨胀容、胶质价和pH值作为膨润土性能的评价标准。实验结果显示,Na2CO3、NaF、Na3PO4改型效果较明显,而NaOH加入后,反而降低了膨润土的膨胀容和胶质价;4种改型剂均可使膨润土pH值增大。通过分析初步认为Na2CO3、NaF和Na3PO4皆可作为高放废物地质处置库回填材料的改型剂,在本实验的条件下,Na3PO4的改型效果最好,今后可从缓蚀和改型2个方面对Na3PO4进行综合分析,深入开展理论研究和实验研究。