双子羧酸型甜菜碱改性黏土对染料的吸附性能研究

为增强黏土材料对有机污染物的吸附，以双子羧酸型甜菜碱表面活性剂1,2-双（N-甲基-N-羧甲基-十四烷基铵）乙烷，MCTA]为改性剂，改性了蛭石（Vt）和二氧化硅纳米片层（SL），制得两种有机黏土吸附剂MCTAVt与MCTA-SL。以染料柯依定（CG）为吸附质，考察了改性剂投加量、反应时间、初始pH、染料浓度、温度等因素对吸附性能的影响。结果表明，改性后的MCTA-Vt和MCTA-SL对CG的最大吸附量分别为131.13 mg/g和58.14 mg/g，相较于未改性的Vt和SL(23.70 mg/g和10.56 mg/g)，吸附量有了大幅提升。吸附机理包括烷基链的疏水相互作用、羧基官能团的静电相互作用和分子轨道间的电子转移作用。采用双子羧基型甜菜碱作为改性剂，既可以为黏土提供疏水长链，改善其疏水性，增加其对有机污染物的吸附能力，又能够赋予黏土N+阳离子和—COO-阴离子官能团作为新的吸附位点，进而提高黏土的吸附能力。