ctmaben復(fù)合改性膨潤土的制備及對水體中pb2的吸附研究論文-閱讀頁
2025-07-09 18:31本頁面
【正文】 拌，再加入一定配比（）的有機(jī)螯合劑En溶液，繼續(xù)振蕩攪拌。 ②將水洗后的改性土放置干燥箱內(nèi)進(jìn)行烘干，通過研磨過目篩即完成此復(fù)合改性膨潤土的制備[1518]。 ②標(biāo)準(zhǔn)工作液的配制： 取上述配制好的貯備液于容量瓶中，用水稀釋至刻度線，振蕩搖勻，此溶液含鉛濃度即為。 ④移取配制的標(biāo)準(zhǔn)工作液加水至，此溶液濃度即為。 ⑤將上述各溶液消化煮沸，冷卻至室溫加氨水調(diào)節(jié)至，再加入雙硫腙溶液，振蕩混合生成淺紅色螯合物?？瞻讓嶒灒? 同上步驟 + +氨水+雙硫腙，萃取分離取有機(jī)相測定吸光度。②取各上清液于錐形瓶中，各加入 ，消化煮沸，冷卻至室溫加氨水調(diào)節(jié)至再各加入雙硫腙溶液，振蕩混合，萃取分離取下層淺紅色有機(jī)相測定吸光度，對照標(biāo)準(zhǔn)曲線求出對應(yīng)的濃度，計算去除率和吸附率，確定最佳投加量。 ②取各上清液于錐形瓶中，各加入 ，消化煮沸，冷卻至室溫加氨水調(diào)節(jié)至再各加入雙硫腙溶液，振蕩混合，萃取分離取下層淺紅色有機(jī)相測定吸光度，對照標(biāo)準(zhǔn)曲線求出對應(yīng)的濃度，計算去除率和吸附率，確定最佳振蕩時間。②取各上清液于錐形瓶中，各加入 ，消化煮沸，冷卻至室溫加氨水調(diào)節(jié)至再各加入雙硫腙溶液，振蕩混合，萃取分離取下層淺紅色有機(jī)相測定吸光度，對照標(biāo)準(zhǔn)曲線求出對應(yīng)的濃度，計算去除率和吸附率，確定最佳處理。3 實驗數(shù)據(jù)及分析 原土膨潤土對水中吸附性能的探究① 投加量不同:表4 原土膨潤土投加量與吸光度的關(guān)系投加量(g/250ml)吸光度(A)濃度(mg/L)去除率(%)圖2 原土膨潤土投加量不同時對水體中吸附性能的影響 由表4 及圖2表明，隨著原土膨潤土量的增加，水體中鉛離子的去除率呈現(xiàn)先增大后幾乎保持穩(wěn)定趨勢，并在投加量為左右達(dá)到最大值，去除率高達(dá)，當(dāng)投加量時其對鉛離子的吸附效果不再明顯的上升而是趨于穩(wěn)定狀態(tài)，故由實驗可確定原土的最佳投加量為。③ 不同：表6 pH與吸光度的關(guān)系pH吸光度(A)濃度(mg/L)去除率(%)2468910 圖4 在不同值下原土膨潤土對水體中吸附性能的影響通過表6及圖4表明，固定原土投加量為，振蕩時間為。故其最佳為為宜。主要原因為隨著投加量的增加其在溶液中與的碰撞幾率就變大，從而的去除率也增加。故改性膨潤土的用量取，此時的的去除率高達(dá)，最佳投加量即為。在吸附時間為時，改性膨潤土對的吸附比較緩慢，之間改性膨潤土對的吸附顯著增加，并在左右達(dá)到最大，溶液中的去除率為高達(dá)，所以確定最佳振蕩時間即為。改性膨潤土對水體中的去除率呈先增大后減小的趨勢。主要原因是較低時蒙脫石端面解離出更多，較高時解離出更多，根據(jù)異性電荷相吸的原理使其對的吸附性能不同[2223]。 單一改性（以為改性劑）膨潤土對水中吸附性能的影響①投加量不同：表10 改性膨潤土投加量與吸光度的關(guān)系投加量(g/250ml)吸光度(A)濃度(mg/L)去除率(%) 96圖8 改性膨潤土投加量不同時對水體中吸附性能的影響 由表10及圖8表明，隨著改性膨潤土用量的增加，在溶液中與的碰撞幾率就變大，從而的去除率也增加了。故改性膨潤土的最佳用量應(yīng)為左右，此時的的去除率高達(dá)。由圖可知在之內(nèi)改性膨潤土對的吸附隨著吸附時間的增長其吸附效果呈緩慢上升趨勢，在之間改性膨潤土對在吸附效果有明顯的增大趨勢，之后對的去除率幾乎保持不變，所以通過實驗及數(shù)據(jù)確定時間為時，達(dá)到最佳效果，對水中鉛離子的去除率高達(dá)。當(dāng)值在之間時吸附性能呈緩慢上升趨勢而在值在之間時吸附性能顯著上升，并在為左右處達(dá)到最大，當(dāng)后，去除率有所下降。 復(fù)合改性膨潤土對水中吸附性能的影響① 投加量不同：表13 復(fù)合改性膨潤土投加量與吸光度的關(guān)系投加量(g/250ml)吸光度(A)濃度(mg/L)去除率(%)圖11 復(fù)合改性膨潤土投加量不同時對水體中吸附性能的影響由表13及圖11表明，隨著復(fù)合改性膨潤土用量的增加，在溶液中與的碰撞幾率就變大，從而的去除率也增加了并且效果很高。故復(fù)合改性膨潤土的最佳用量應(yīng)為，此時的的去除率高達(dá)。在吸附時間為的時間段內(nèi)復(fù)合改性膨潤土對的吸附隨著吸附時間的增長顯著增加，在時間段內(nèi)吸附性能幾乎保持穩(wěn)定，在內(nèi)其吸附效果呈緩慢上升趨勢，在時，去除率達(dá)到最高為。③ 值不同：表15 與吸光度的關(guān)系pH吸光度(A)濃度(mg/L)去除率(%)2468910圖13 在不同值下復(fù)合改性膨潤土對水體中吸附性能的影響 由表15及圖13表明，固定改性膨潤土的投加量為，振蕩時間為。因為較高時蒙脫石端面解離出更多，使表面上的負(fù)電荷密集，利于離子的吸附，但隨著值的升高，產(chǎn)生沉淀并沉淀于膨潤土上，堵塞了膨潤土內(nèi)部的小孔所以不利于膨潤土的吸附[2426]。 XRD及ATR圖像分析 （1）膨潤土改性前后的XRD 分析結(jié)果 膨潤土經(jīng)改性后, 其層間結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化. 由 X射線衍射分析( XRD ) 結(jié)果(圖 14圖15)可以看出, 膨潤土原土的層間距為 nm， 基本為蒙脫石單元結(jié)構(gòu)的層間距( nm )與兩層被吸附水分子的厚度之和， CTMAB/En 復(fù)合改性劑經(jīng)離子交換進(jìn)入膨潤土層間后, 底面間距增大到 nm， XRD圖譜中反映膨潤土的主衍射特征峰位向小角度方向偏移。 圖14 改性前膨潤土原土的XRD 譜 圖15 經(jīng)CTMAB/En改性后的膨潤土的XRD譜 （2）膨潤土原土、改性膨潤土及吸附重金屬離子后的ATR紅外光譜分析 膨潤土又稱為微晶高嶺石或微膠高嶺土，是以蒙脫石為主要成分的層狀鋁硅酸鹽礦物，層間可膨脹，其陽離子交換容量大( CEC一般為 018~ 112 mol/kg) 。通過有機(jī)螯合物物等改變膨潤土粘土礦物的表面性質(zhì)和層間距，能提高其吸附選擇性和吸附性能。 膨潤土的紅外吸收光譜中，譜圖中反映膨潤土結(jié)構(gòu)特征峰主要體現(xiàn)在 1000cm 3500cm1620cm 530cm 470cm1 附近的吸收峰。而當(dāng)膨潤土經(jīng)CTMAB和En復(fù)合改性后，在高頻區(qū)吸收譜帶變寬，且吸收強度變小，表明改性后的膨潤土的親水性有一定的降低，而在低頻區(qū)1000 cm1 附近，膨潤土的吸收譜帶向低頻區(qū)產(chǎn)生位移，且反映膨潤土的各特征吸收峰均有不同程度的變化，說明改性劑與膨潤土發(fā)生了一定的吸附反應(yīng)（見圖 17）。.圖16 膨潤土原土的紅外光譜 ATR 圖圖17 改性膨潤土的紅外光譜 ATR 圖圖18 改性膨潤土吸附重金屬離子后的紅外光譜 ATR結(jié) 論 由實驗及上述數(shù)據(jù)分析表明，確定原土膨潤土、CTMAB改性膨潤土、En改性膨潤土以及CTMAB/,最佳振蕩時間為30min,最佳pH為89。其主要原因是由于溶液中的與膨潤土層間的有機(jī)螯合劑形成配合物而被吸附和季銨鹽陽離子進(jìn)入原土的層間使層間距增加、疏水性改善，從而增強去除污染物的能力。粘土類礦物質(zhì)層間重金屬配合物的存在已得到證實，但螯合劑與重金屬離子在層間形成的螯合物的結(jié)構(gòu)和存在形態(tài)還有待于進(jìn)一步研究。在本次論文設(shè)計及實踐過程中，讓我學(xué)到了很多，不管是做人方面還是做事方面都要腳踏實地，勤勤懇懇。本論文是在孫德四老師的悉心指導(dǎo)下完成的，導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無法、平易近人的人格魅力對本人影響深遠(yuǎn)。論文即將結(jié)束，我多年的求學(xué)生涯也將畫上了圓滿的句號。在此，謹(jǐn)向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意！最后，我要向百忙之中抽時間對本文進(jìn)行審閱，評議和參與本人論文答辯的各位老師表示由衷的感
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