配合物柱撐蒙脫石復(fù)合材料的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，水污染、水資源短缺和水生態(tài)環(huán)境惡化等問題日益凸顯，已經(jīng)成為制約社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的主要難題。其中，染料廢水污染是最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一。蒙脫石價(jià)格低廉，儲(chǔ)量豐富，是一種有效的吸附劑，得到了眾多研究者的青睞。然而，天然蒙脫石不能很好地滿足使用過程中的要求，為了擴(kuò)大蒙脫石的應(yīng)用領(lǐng)域，必須對(duì)天然蒙脫石進(jìn)行改性。本論文利用不同配合物改性劑制備出了三類配合物柱撐蒙脫石復(fù)合材料，并探索其對(duì)陽離子染料的脫色效果和吸、脫附機(jī)理，這可為染料廢

2、水的治理和蒙脫石礦產(chǎn)資源的開發(fā)提供有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)資料和工藝依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容及成果如下：
　　（1）通過離子交換和配位作用合成了蒙脫石負(fù)載M(Ⅱ)-水楊醛縮-β-丙氨酸復(fù)合材料（[M(Ⅱ)-L1/MMT](M=Cu,Zn,Ni)），蒙脫石負(fù)載M(Ⅱ)-5,5‘-亞甲基二水楊酸復(fù)合材料（[M(Ⅱ)-L2/MMT](M=Zn,Cd,Pb)）和蒙脫石負(fù)載M(III)-水楊醛縮-2-氨基吡啶復(fù)合材料（[M(III)-L3/MMT](M=La

3、,Er,Y)），并用XRD、FT-IR和TGA-DTA等測(cè)試手段對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行表征。結(jié)果表明，復(fù)合材料制備成功。
　　（2）本論文著重探討了[Cu(Ⅱ)-L1/MMT]對(duì)結(jié)晶紫（CV），[Zn(Ⅱ)-L2/MMT]對(duì)亞甲基藍(lán)（MB）和[La(III)-L3/MMT]對(duì)羅丹明B（RB）的脫色效果及影響因素。結(jié)果表明，[Cu(Ⅱ)-L1/MMT]對(duì)CV的去除率達(dá)99.60％，[Zn(Ⅱ)-L2/MMT]對(duì)RB的去除率達(dá)99.90%以及

4、[La(III)-L3/MMT]對(duì)MB的去除率達(dá)97.70%，均具有良好的脫色效果。與原土相比，[Cu(Ⅱ)-L1/MMT]對(duì)CV的吸附量由285.6mg?g-1提高到444.4mg?g-1，[Zn(Ⅱ)-L2/MMT]對(duì)RB的吸附量由240.2mg?g-1提高到312.1mg?g-1，[La(III)-L3/MMT]對(duì)MB的吸附量由285.0mg?g-1提高到421.2mg?g-1。
　?。?）通過吸附等溫線和吸附動(dòng)力學(xué)擬合，結(jié)

5、果表明，[Cu(Ⅱ)-L1/MMT]對(duì)CV，[Zn(Ⅱ)-L2/MMT]對(duì)RB以及[La(III)-L3/MMT]對(duì)MB的吸附過程符合Langmuir等溫吸附模型，擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型較好地描述了其吸附動(dòng)力學(xué)行為。熱力學(xué)分析表明，[Cu(Ⅱ)-L1/MMT]吸附CV和[Zn(Ⅱ)-L2/MMT]吸附RB是一個(gè)自發(fā)的、吸熱過程；而[La(III)-L3/MMT]吸附MB是一個(gè)自發(fā)的、放熱過程。
　　（4）本論文重點(diǎn)研究了以[Cu(Ⅱ)-

6、L1/MMT]、[Zn(Ⅱ)-L2/MMT]和[La(III)-L3/MMT]三種復(fù)合材料為吸附劑，來探討其各自對(duì)模擬二元混合染料體系的脫色效果。研究表明，[Cu(Ⅱ)-L1/MMT]、[Zn(Ⅱ)-L2/MMT]和[La(III)-L3/MMT]對(duì)二元陽離子混合染料有良好的吸附性能和脫色效果。在二元混合體系中，當(dāng)復(fù)合材料添加量充足時(shí)，其脫色率均能達(dá)到96%以上；但在添加量不足的情況下，各染料分子之間會(huì)存在競(jìng)爭(zhēng)吸附，染料與吸附劑之間親和