1-钾化蒙脱石对硝基苯的强化吸附机理研究
蒙脱石吸附硝基萘的取代基位置效应

四种所需研究 的硝基萘化合物溶解在 0 0 o/ . 3t lI o 的氯 化钾 背景 溶液 中 , 1 在 0mI 的玻 璃 试 管 中加 入 0 o ~o0 . 1 . 5g的钾基蒙 脱石 , 入一定 质 量浓度 的化 加 合物溶液 8ml 旋 紧管 盖 , 2 , 在 5℃下 , 速 4 / n 转 0rmi
nto ir gr up on he a t n rn die ty fe t d he l c r n o r a c pt r (EDA ) o s t n ph hal e i g e r c l a f c e t e e t o d no — c e o c ompl x to n NO2 i t r c i n.Thea or to fnir n pht a e e t e a i n a d K— n e a to ds p i n o t o a h l n s wihou op a rnir tc l na t o gr up o t a ht lne rng wa ite i fue e o s t he n p ha e i slt l n l nc d by EDA n NO2r a to . By c t a y, a d K e c i ns on r r
c m p u d y t o a s u s t r t d mo t rl n t swih d f e e tc t n e c a g a a i e o o n s b WO p t s i m— a u a e n mo i o ie t i r n a i x h n e c p c t s l f o i
1,3-二硝基苯在蒙脱石上的吸附行为

1,3-二硝基苯在不同离子饱和蒙脱石上的吸附行为摘要:为进一步揭示有机污染物在黏土矿物的迁移转化规律,选用极性的1,3-二硝基苯为模型污染物,研究了非离子型有机污染物在不同阳离子(钾和钠)饱和蒙脱石上的吸附机制,考察了阳离子改性蒙脱石在对硝基苯的强化吸附行为,实验表明钾离子饱和蒙脱石对1,3-二硝基苯的吸附量高于钠离子饱和蒙脱石对1,3-二硝基苯的吸附量。
关键词:蒙脱石,吸附,吸附蒙脱石等黏土矿物是表层土壤和地下含水层的重要地球化学相,而且由于表面积极大,分布广泛,因而其对毒害有机污染物的吸附性能不可忽视。
目前许多研究已表明,蒙脱石对疏水性有机物具有很强吸持能力,特别是经过无机盐离子(如钾离子)改性的蒙脱石,具有强吸附某些有机污染物(如硝基苯类化合物,NACs)的能力(Rana et a1.,2009;Qu etaf.,2011)。
当钾、铵离子存在条件下,黏土矿物对硝基苯类化合物的吸附很强,而对未含有苯环的其他硝基类化合物的吸附却很弱,可能原因是黏土矿物硅氧烷表面的吸附点与NACs的苯环间可能发生强的电子供体一受体(EDA)专性作用(Haderlein andSchwarzenbach,1993)。
Chen 等(Chen and Huang,2009)研究表明,蒙脱石能够吸附NACs,而且其有效吸附硝基苯的硅氧烷疏水性表面单元只有纳米级尺度,同时研究发现软阳离子Cs 、K 等与硅烷表面以内圈层配位接触,可改善表面疏水性条件。
这样,可以利用蒙脱石表面或层问域中阳离子的可交换性,引入软阳离子(如Ag 、、K )营造有利于硝基苯进入矿物表面硅烷吸附点的介质条件(Ag.garwal et a1.,2006),以便实现黏土矿物对硝基苯类化合物的促进强化吸附(Chen et a1.,2008;Zhanget a1.,2011)。
硝基苯(简称NB)是一种化工原料,广泛应用于国防、印染、塑料、农药和医药等工业,全世界每年排入环境中的硝基苯量超过1万吨,现已成为常见的有毒污染物。
蒙脱土的改性研究进展

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其它有机改性剂
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聚合物单体
除了以上介绍的几类有机改性剂外, 还有一 些其它的插层剂被用于蒙脱土的改性处理。美国 专利报导 DE@6 等人用聚合催化剂醋酸锑对蒙脱土 进行了改性, 结果表明改性剂能插入蒙脱土的层 间, 层间距由改性前的 " + )%4? 扩大到 " + &4?。改 性土能在聚合物基体中均匀分散, 并对聚合反应
蒙脱土进行钠化改型, 使其转变为钠基蒙脱土, 有 利于缓减对天然钠基土的需求压力, 扩大资源的 利用范围, 这也往往是蒙脱土进一步深加工的基 础。
理对钙基蒙脱土钠化的影响, 结果表明, 微波处理 对于蒙脱土干粉钠化具有很好的促进活化作用, 蒙脱土干粉处理优于水浆处理, 且在提纯前进行
’""2 $ !! $ "%化作用 。 FB6 等人采用苯酚和甲
将聚合物单体作为改性剂直接插层到蒙脱土 片层间, 再通过原位聚合得到纳米复合材料。这 种制备工艺成本低, 效率高, 有较好的发展前景。 目前在这类改性剂中研究较多的是苯胺, 苯胺单 体很容易通过离子交换反应引入蒙脱土层间, 单 体与蒙脱土间形成结合键, 从理论上说很难被其 它阳离子交换, 因此不会从层间分离。聚苯胺进 入蒙脱土片层中后由于其分子链之间的强相互作
偶联剂
, 十六烷基二甲基烯丙
硅烷偶联剂在适当的条件下能与蒙脱土表面 进行化学吸附或化学反应, 从而覆盖于粒子的表 面, 达到改性目的。 ( /89) 2345 报导的用 ."’ -0& 26.70 和 ."’ -0& 26 0 改性蒙脱土的研究, 通过对改性蒙脱土的比表面 积、 层间距等性能进行了分析, 证明了改性过程所
硝基苯类化合物在黄河中下游沉积物上的吸附特征的开题报告

硝基苯类化合物在黄河中下游沉积物上的吸附特征的开题报告摘要:硝基苯类化合物(NBP)是一类常见的有机污染物,其对环境和生物体的危害已引起了广泛关注。
本研究以黄河中下游沉积物为研究对象,通过批量实验和等温线实验探究了NBP在该区域沉积物上的吸附特征,分析了各种因素对NBP吸附的影响,并建立了吸附模型,为该区域的环境评价和控制提供了参考。
关键词:硝基苯类化合物,沉积物,吸附,黄河中下游一、研究背景与意义NBP是一种常见的有机污染物,广泛应用于制药、染料、油漆等工业中,同时也存在于汽车尾气、焚烧废弃物等过程中。
由于其强烈的毒性和致癌性,NBP对环境和生物体的危害已引起了广泛关注。
黄河是我国重要的生态环境和经济发展区域,长期以来受到人类活动与自然因素的影响,尤其是人类活动增多导致的污染问题。
因此,探究NBP在黄河中下游沉积物上的吸附特征,对该区域的环境评价和控制具有重要意义。
二、文献综述许多研究表明,沉积物是一种重要的环境介质,能够吸附大量的污染物。
NBP作为一种具有亲脂性的有机化合物,可以在沉积物表面通过范德华力、氢键等各种相互作用吸附。
另外,NBP的吸附还受到许多因素的影响,如pH值、温度、有机质含量等。
因此,探究NBP在沉积物上的吸附特征和影响因素,对于理解NBP在环境介质中的行为和影响具有重要意义。
三、研究方法本研究采用批量实验和等温线实验探究NBP在黄河中下游沉积物上的吸附特征。
通过调整实验参数,探究pH值、温度、初质量浓度等因素对NBP吸附的影响。
采用Langmuir模型对实验数据进行拟合,建立吸附模型,探究吸附过程并分析其动力学机制。
四、预期结果预计本研究将得到以下结论:NBP能够有效吸附在黄河中下游沉积物上,吸附过程符合Langmuir模型;pH值、温度、初质量浓度等因素会对吸附过程产生影响,其中pH值是最重要的因素;吸附过程为瞬态吸附,动力学机制符合准一级反应。
五、研究意义本研究的结果将为黄河中下游地区的环境评价和控制提供参考,并丰富NBP在环境介质中的行为和影响机制的研究。
苯达松在单离子蒙脱石上的吸附机理研究

苯达松在单离子蒙脱石上的吸附机理研究
李克斌;王小芳;季谨;刘维屏
【期刊名称】《环境科学与技术》
【年(卷),期】1998()3
【摘要】通过水相苯达松在Al3+、Fe3+、Cu2+、Ca2+、Na+、K+阳离子饱和蒙脱石上的分布系数测定,及非水相中单离子蒙脱石吸附苯达松后IR光谱变化研究,发现:蒙脱石对苯达松的吸附与蒙说石中可交换阳离子的极化力有关;苯达松通过分子中C=O基团与蒙脱石中可交换离子结合水形成氢键及叔酰胺N与可交换阳离子间的电荷吸引而吸附.另外,蒙脱石中可交换阳离子具有的催化性。
【总页数】3页(P5-7)
【关键词】蒙脱石;苯达松;红外光谱;吸附;农药残留;降解
【作者】李克斌;王小芳;季谨;刘维屏
【作者单位】西北大学化学系;浙江大学化学系
【正文语种】中文
【中图分类】X592.02;S481.8
【相关文献】
1.苯达松敏感基因在杂交水稻制种技术上的应用研究 [J], 王士梅;朱启升;汪婉琳;张德文;杨前进;王云生
2.除草剂苯达松与腐植酸作用机理的研究 [J], 李克斌;王琪全;刘维屏
3.咪唑类离子液体在蒙脱石上的吸附行为与机理 [J], 赵美;陈广世;魏丽;邱宇平
4.软阳离子钾改性蒙脱石矿物对硝基苯的强化吸附实验研究 [J], 江强明;张姚娜;吴宏海
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KOH活化微孔活性炭对对硝基苯胺的吸附动力学

对 水溶 液 中对 硝 基苯胺 的 吸附特 性, 并从动 力学角 度探 讨 了吸 附机理 . 结果表 明, 活 性炭 S C对 对硝 基苯 胺吸 附动 力学数 据符 合准 二 微孔 AA
级 方程 , 吸附速 率在 前 2 mi 5 n由 内扩 散控 制, 而后 由膜 扩 散与 内扩 散 共 同控 制 . e n l h方 程能更 好地 描述 对硝 基苯胺 在活 性炭 S C 上 F u di r c AA
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S a g a 2 0 9, hn ;2C lg f n ier g Naj gA r utrl nvr t, nig 10 C ia . stt h h i 10 3 C i n a .ol e E gnei , ni gi l a U ies Naj 0 3 , hn ;3I tue e o n n c u i y n2 1 ni o h mi ln ut f oet rd c, hn s ae f oet , nj g2 3 , h a. hn n i n na fC e c dsr o rs Po utC ieeAcdmyo rs Na i 0 C i ) C iaE v o metl aI y F F y r n 1 1 0 n r
文章编 号 :10 —9 32 1)2 07 —6 0 06 2(000 14 0
Ads r i n  ̄ ne c o nir nii ont m i opo ous a bon c i aton o pto i f s fp— t 0a Ine o cr r c r a tv i w ih t K o H . LI Ku qu n ’ n— a _ ,ZHENG Zhe gp LUO n .h n J n Xig z a g, I ANG inc u (.n i n n a ce c n n i Ja .h n , 1E vr me tl in ea dE gn ei p rme t F d Unv ri o S n n y
去除水中对氯硝基苯的研究进展

第 50 卷 第 5 期2021 年 5月Vol.50 No.5May.2021化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry去除水中对氯硝基苯的研究进展杨文婷,覃如琼,廖路花,陶敏华(广西建设职业技术学院,广西 南宁 530007)摘 要:对氯硝基苯是重要的化工原料中间体,也是一种典型的具有三致效应和遗传毒性的有机污染物,会对生态环境和人体健康造成很大危害。
对氯硝基苯很难在水体中自行降解,常规的水处理工艺对其的去除率较低。
本文综述了国内外的一些去除水体中对氯硝基苯的技术方法,如吸附技术、化学还原/氧化技术、生物强化技术等,简单说明了各种技术存在的问题以及在工程应用上的现状。
关键词:对氯硝基苯;研究;去除中图分类号: X 783 文献标识码:A 文章编号:1671-9905(2021)05-0067-04基金项目:广西教育厅中青年教师能力提升项目(2019KY1384);广西建设职业技术学院校级教科研项目(2020YB048,2020YB050)作者简介:杨文婷(1983-),女,湖北荆州人,硕士,副教授,主要从事水处理与水污染控制方面研究收稿日期:2021-01-281 对氯硝基苯的来源与危害随着工农业的迅猛发展,有机废水污染的问题日益严重,废水中有毒有害的有机污染物备受关注。
氯代有机物作为重要的有机原料,广泛应用于农药、医药、染料、颜料、橡胶助剂、工程塑料等众多领域,生产氯代有机物的原料、中间产物及最终产品,也多为强腐蚀性、有毒、易挥发的化学品,在生产、消费及处置过程中,会通过各种途径排放到水体中。
氯代硝基苯具有毒性和腐蚀性,受热易分解,是一种常见的化工原料中间体。
氯代硝基苯的化学性质稳定,难降解易挥发,对人体有潜在致癌作用,会对动植物造成不同程度的危害,其污染问题更是导致环境恶化的元凶首恶。
对氯硝基苯作为一种典型的氯代硝基苯,很容易通过吸入、摄食、皮肤接触等途径进入人体,破坏肝、肾、肺、脾的功能,损害免疫系统和神经系统,诱发血液疾病,严重时可导致死亡,是一种典型的具有三致效应与遗传毒性的有机污染物。
蒙脱土的有机改性及其对苯酚的吸附性能_赵彦钊

基三甲基溴化铵改性蒙脱土处理含油废水 , 结果显 示在适宜 的 条 件 下 对 废 水 中 C O D 的去除率可达 8 5. 8 4%. 本实验以季铵盐表面活性剂十六烷基三甲基 为 改 性 剂, 制 备 有 机 蒙 脱 土, 并用 溴化铵 ( C TA B) X R D、 F T I R和S EM 等测试手段对其结构和形貌 - 最后 , 研究其对水体中有机污染物苯 进行了表征 . 酚的吸附性能 . 1 材料与方法 1. 1 材料 钙基蒙脱土 , 由山东寿光中联精细蒙脱石有限 / 粒径 4 公司提供 , 0~7 0μm, C E C=7 0~1 0 0mm o l 十六烷基 三 甲 基 溴 化 铵 , 分 析 纯, 由广东 1 0 0g 土 ; 光华化学有限公司提供 ; 苯酚 , 分析纯 , 由西安丰惠 化工有限公司提供 ; 无水乙醇 , 分析纯 , 由洛阳市化 蒸馏水 , 实验室自制 . 学试剂厂提供 ;
·L-1 m i n i t i a l c o n c e n t r a t i o n i n c r e a s e s t o 8 7. 1 9%. g : ; ; ; ; K e w o r d sc e t l t r i m e t h l a mm o n i u m b r o m i d e m o n t m o r i l l o n i t e i o n e x c h a n e a d s o r t i o n y y g p y
( , , 1. C o l l e e o f M a t e r i a l s S c i e n c e a n d E n i n e e r i n S h a a n x i U n i v e r s i t o f S c i e n c e &T e c h n o l o X i ′ a n 7 1 0 0 2 1, g g g y g y ; ,S ,X C h i n a 2. C o l l e e o f L i f e S c i e n c e a n d E n i n e e r i n h a a n x i U n i v e r s i t o f S c i e n c e & T e c h n o l o i ′ a n g g g y g y ) 7 1 0 0 2 1, C h i n a
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第32卷第4期矿物学报V ol. 32, No.4 2012年12月ACTA MIERALOGICA SINICA Dec., 2012文章编号:1000-4734(2012)04-0555-08钾化蒙脱石对硝基苯的强化吸附机理研究 李静,吴宏海*,何广平,左雄军,曾丽璇,管玉峰(华南师范大学化学与环境学院,广东广州510006)摘要:测定分析蒙脱石的孔隙结构及化学组成,采用批量平衡实验研究了改性后蒙脱石对硝基苯(NB)的吸附特性,并从动力学及热力学角度探讨了NB的强化吸附作用机理。
研究结果表明,吸附过程符合伪二级动力学方程,反应经过快速吸附、减速吸附和平衡吸附3个阶段,12 h达到吸附平衡。
K+-蒙脱石对NB的吸附符合Henry方程,吸附过程主要由分配作用所致,随着改性的K+浓度越高,离子强度增强,EDA作用效果显著。
另外,K+-蒙脱石对NB的吸附是一个放热过程,在303~323 K范围内,反应的吉布斯自由能变小,吸附反应为自发过程。
关键词:硝基苯;蒙脱石;改性;吸附中图分类号:P578.967; P579; TB303 文献标识码:A作者简介:李静,女,1985年生,研究生,主要从事环境矿物学方面的研究. E-mail:lj11121314@硝基苯(NB)为芳烃类化合物,广泛用作制造炸药、燃料、杀虫剂以及药物等产品原料,也有一些企业把硝基苯作为溶液,用于涂料、制鞋、地板材料等生产。
同时,硝基苯是一种潜在的致癌物质,对人类健康构成严重的威胁,已被列为我国“优先控制污染物”。
因此,国家对硝基苯类化合物在废水排放中的浓度有较严的要求,规定硝基苯类化合物的含量不得超过 2.0 mg/L(一级标准)[1,2]。
但由于硝基苯结构稳定,比较难降解,特别是进入水体后会以黄绿色油状物沉入水底,并随地下水渗入土壤,长时间保持不变,因此会造成土壤和地下水的严重污染并持续相当长的时间[2]。
蒙脱石等矿物是表层土壤和地下含水层的重要矿物相,分布广泛,而且由于表面积极大,具有较好的吸附性能。
已有很多文献报道[3-5],经过无机盐离子(如K+)改性后的蒙脱石,可以增强吸附某些有机污染物(如硝基苯)的能力,此吸附强化的一种解释是矿物硅氧烷表面的吸附点与NB的苯环间发生强的电子供体-受体专性吸附作用;另一种解释为软阳离子与硝基间形成“NB-软阳离子配合物”。
可见矿物对NB的微界面吸附锁定机理有待于进一步深入研究[3,4]。
上述增强机制不仅受到矿物学特征控制,尤其是会受蒙脱石孔隙结构和表面基团性质制约的影响,而且还会受到污染物本身理化性质的影响。
因此本研究在详细分析蒙脱石理化性质的基础上,着重考察蒙脱石矿物对硝基苯的吸附热力学和动力学实验,并进行吸附等温方程与动力学方程的数学模拟计算,目的在于探索蒙脱石矿物对硝基苯吸附及其强化作用所遵循的机理与机制,查明矿物吸附剂和硝基苯污染物吸附质的理化性质与吸附参数之间的内在关系,为利用蒙脱石修复受污染土壤与地下水的实际应用提供理论与实验依据。
1实验部分1.1 实验材料和仪器蒙脱石,其理想化学式为(Na,Ca)0.33(Al,Mg, Fe)2[(Si,Al)4O10](OH)2•n H2O。
采自江西某地,为经过矿物加工提纯的初级产品。
硝基苯(C6H5NO2)、氯化钾(KCl)、无水乙醇(CH3CH2OH)均为分析纯。
硝基苯贮备液的配制:加入少量甲醇(体积不超过储备液体积的2‰)以增加溶解度,然后根据需要用二次水将贮备液稀释成不同浓度作为吸附液,每次所用吸附液均为新鲜配制。
主要仪器有紫外可见光分光光度计(V/VIS- 2802S,汇锐科学仪器有限公司);电热恒温鼓风干燥箱(HG-9146A,上海精宏实验设备有限公收稿日期:2012-02-05基金项目:国家自然科学基金项目(批准号:41072034;40773080);广东省自然科学基金项目(1015106;3101000028)*通讯作者,E-mail:whh302@556 矿物学报2012年司);气浴恒温振荡器(ZD-85A型,江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司);低速离心机(KDC-40,科大创新股份有限公司中佳分公司);冷冻干燥机(FD-1C-80,上海楚定分析仪器有限公司);比表面积测定仪(ASAP 2000型,Micromeritics公司);自动精密电位滴定仪(665-Dosimat 型,Metrohn 公司);元素分析仪(Vario-EL型,德国Elementar 公司);傅里叶变换红外光谱仪(Nexus670,Nicolet 公司,美国)。
1.2蒙脱石改性在300 mL不同浓度(0.3、0.5、1.0 mol/L)的KCl溶液中分别加入50 g蒙脱石,在室温下搅拌24 h,产物经真空过滤,用去离子水洗涤直至Ag2SO4溶液检验不到滤液中有Cl-存在为止,将滤干后的蒙脱石进行冷冻干燥,即制成一系列K+改性蒙脱石(分别记为0.3,0.5,1.0 K+-MT)。
1.3吸附实验步骤采用批量平衡法测定蒙脱石对硝基苯强化吸附的最优条件以及吸附等温线和吸附动力学曲线。
具体过程:称取2.0 g的改性蒙脱石于20 mL玻璃瓶,准确加入一定浓度的NB吸附液,保留最小的顶空,瓶内不留气泡,防止挥发,立即盖上内衬聚四氟乙烯的胶塞,并用铝盖密封,置于200 r/min的摇床恒温振荡24 h后取出,于3500 r/min转速下离心10 min,吸取上清液并过滤膜后,快速在紫外光谱分析仪上测定NB的吸光度。
所有吸附实验和空白实验分别重复2次,吸附量经前后NB浓度的浓度差计算确定。
2 结果与讨论2.1 硝基苯和蒙脱石的性质与表征硝基苯(C6H5NO2)属于剧毒化学品。
由于硝基基团具有强烈的“拉电子效应”,使得苯环上的π电子共轭效应发生局部变化,使苯环吸引电子的性能增强,易于与矿物表面上的富电子中心结合[6,7]。
图1为蒙脱石的N2吸附-脱附曲线和蒙脱石的孔径分布图,蒙脱石的孔径分布峰值出现在18 nm左右,孔径5~20 nm的蒙脱石占60%以上,蒙脱石的总比表面积很大(理论内比表面积750 m2/g,外比表面积50 m2/g)[5]。
从吸附/解析差异判断,蒙脱石含有较高的介孔结构。
实验用N2吸附和BET方程测定蒙脱石比表面积,因为在脱气样品制备阶段,低温真空条件引起蒙脱石层间失水,层间收缩,从而阻止了N2进入内晶层表面,结果N2仅仅是吸附在外表面上。
所以,本实验测得的是蒙脱石的外表面积。
测定结果BET比表面积为37.78 m2/g,Langmuir 比表面积为47.23 m2/g。
a. 蒙脱石的N2吸附-脱附曲线;b. 蒙脱石的孔径分布图图1 蒙脱石的N2吸附-脱附曲线和蒙脱石的孔径分布Fig. 1. N2 adsorption-desorption isotherms and the pore-sizedistribution of montmorillonite.蒙脱石是2∶1型层状粘土矿物,单位晶胞由两片顶角朝里的Si-O四面体中夹一片Al-O或Mg-O八面体形成1个结构层。
蒙脱石中既有四面体类质同象转换(Al3+、Fe3+替代Si4+),也有八面体类质同象转换(Fe3+、Mg2+替代Al3+),使蒙脱石有序度降低,结构不完整性加大,使蒙脱石的红外吸收峰明显宽化[3,5,8]。
图2为蒙脱石的红外光谱,红外特征峰在高频区有2个明显的吸收谱带:一个在3628 cm-1附近,归属于Al-O-H的伸缩振动:另一个是在3450 cm-1附近,其归属为层间水分子的H-O-H的伸缩振动,与中波段1638 cm-1的附近的水分子H-O-H弯曲振动相对应。
中频区附近有一个强吸收带1088 cm-1,则是蒙脱石的Si-O-Si反对称伸缩振动峰。
同时在916 cm-1附近有一个弱的吸收谱带,该谱带与蒙脱石的羟第4期李静,等. 钾化蒙脱石对硝基苯的强化吸附机理研究557基振动有关。
而在521 cm-1附近和469 cm-1附近有两个中等强度的吸收带,它们与蒙脱石的Si-O-M(金属阳离子)和M-O的偶合振动有关[5]。
可见,蒙脱石表面还带有羟基、羰基等官能团,这些基团的水化作用使蒙脱石带有弱的负电[9]。
图2 蒙脱石的红外谱图Fig. 2. FTIR spectrogram of montmorillonite.图3为原蒙脱石和不同浓度K+改性蒙脱石的XRD图,从d001层间距为1.54 nm可以判断蒙脱石原土为典型的钙基蒙脱石。
经0.3 mol/L K+改性后蒙脱石的d001变为1.27 nm(K+-蒙脱石的特征值),并随改性量的增加而降低,表明此改性方法可靠。
由于K+比Ca2+的离子半径大,水化半径小,离子中心离粘土表面近,吸附强。
在蒙脱石中,K+是最优于其他常见阳离子被固定的离子[5]。
Li 等[6]的研究表明K+-MT(KCl改性后的蒙脱石)对硝基苯的吸附增强,是因为改性后的蒙脱石形成了更有序的K+-MT,降低了层间的距离。
因此,K+-MT的d001值更有利于NB接触粘土矿物的层间面[7]。
图3K+改性后和原蒙脱石的XRD图谱Fig. 3. XRD patterns of K+-montmorillonite andmontmorillonite. 2.2改性后的蒙脱石吸附硝基苯的吸附等温线图4a、b、c给出了温度分别为30℃、40 ℃、50 ℃,pH为8(弱碱性环境中,蒙脱石铝氧八面体Al-OH靠氢键吸附在矿物表面,使表面负电荷增多,从而增加K+的交换容量[5])的条件下,不同浓度K+(0.3、0.5、1.0 mol/L)改性后的蒙脱石吸附NB的吸附等温线。
从图中可以看出,在所研究的NB溶液浓度范围内,吸附量与平衡浓度具有良好的线性关系。
图4 改性蒙脱石对硝基苯的等温吸附曲线Fig. 4. Adsorption isotherms of nitrobenzene on modifiedmontmorillonite.分别用Henry和Freundlich模型拟合蒙脱石吸附等温线。
Henry模型:Q= K dρe等温方程用来描述吸附质在吸附剂上的线性分配过程。
Freundich模型:Q = K Fρe1/n 模型原是一个经验公式,可描述表面不均匀的多层吸附[10-13]。
式中:Q =(ρ0‒ρe)V/m。
Q为硝基苯在改性蒙脱石上的吸558 矿物学报2012年附量,单位mg/g;ρ0为硝基苯的初始质量浓度,mg/L;ρe为硝基苯的平衡质量浓度,单位mg/L;K d为相间分配系数,单位L/g;K F为Freundich 常数,用来衡量吸附作用的强弱,单位L/g;n 为吸附质数,用来衡量吸附的亲和力,也用于衡量偏离线性吸附的程度。