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有机改性膨润土对某些金属离子吸附的系列研究

作　者: 王永好
导　师: 陈建中
学　校: 福州大学
专　业: 物理化学
关键词: 有机膨润土湿法合成金属离子吸附动力学竞争吸附假热力学参数.
分类号: O647.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

本文介绍了膨润土以及有机膨润土的性质及其在环境保护方面的应用研究进展，重点讨论了有机膨润土对几种重金属离子的吸附，展望了有机膨润土在环境保护方面的应用前景。本文采用湿法合成了阳离子表面活性剂改性的膨润土和阴－阳离子表面活性剂改性的膨润土，探讨了两种有机膨润土对几种离子的吸附条件，在最佳条件下，膨润土原土对三种离子的去除率的顺序是Pb2+≈Cu2+＞Cr(VI)，对阳离子的去除率达到88％以上，而对六价铬的去除率却只有49.9％；两种有机膨润土对两种阳离子的去除率都到了97％以上，对六价铬就不同了，1827土对六价铬的去除率是94.9％，而SDS土对六价铬的去除率仅为60.3％。离子吸附的动力学研究表明不同的离子对不同的动力学方程具有较显著的拟合水平。根据相关的方程求出活化熵、活化焓以及活化自由能等一系列的假热力学参数。离子间的竞争吸附的研究表明，Cu2+为低浓度时，不论Cr(VI)是高浓度还是低浓度都不会对Cu2+的吸附产生竞争，而当Cu2+为高浓度时，不论Cr(VI)是高浓度还是低浓度都会对Cu2+的吸附产生竞争；对于高浓度和低浓度的Cr(VI)，不论Cu2+是高浓度还是低浓度都对Cr(VI)的吸附产生竞争，不同的是产生竞争时的pH不同。Cu2+和Pb2+的竞争吸附表明，低浓度时，二者在实验的pH范围内都被吸附，竞争不明显；高浓度时，在pH小于6时存在明显的竞争。综合各种实验数据及理论分析，改性膨润土在环境保护，特别是废水处理及环境修复中的应用具有重大意义，用于环境污染治理将有广阔的应用前景。

全文目录

前言  9-23
  第一节膨润土的概念及开发  9-12
    1.1 膨润土的概念  9-10
    1.2 膨润土的开发应用  10-12
  第二节有机膨润土的制备及性质  12-17
    2.1 膨润土的特征  12-13
    2.2 有机膨润土的制备  13-15
    2.3 有机膨润土的种类及特征  15-17
  第三节膨润土及其有机膨润土的应用  17-21
    3.1 土壤和地下水污染的防止及修复  17-18
    3.2 放射性废物的处理  18
    3.3 去除有机污染物  18-19
    3.4 处理含重金属离子的废水  19-20
    3.5 脱磷、脱色  20
    3.6 有机废气的处理  20
    3.7 其他方面  20-21
  第四节本论文的选题依据及来源  21-23
    4.1 课题来源及依据  21-22
    4.2 本论文的研究内容  22-23
第一章有机膨润土的制备及其表征  23-36
  1.1 有机膨润土概述  23
  1.2 实验试剂及仪器  23-24
    1.2.1 试剂  23-24
    1.2.2 仪器  24
  1.3 实验方法  24-26
    1.3.1 膨润土基本性能测试  24-25
      1.3.1.1 阳离子交换容量的测定  24-25
      1.3.1.2 胶质价的测定  25
      1.3.1.3 膨胀倍的测定  25
      1.3.1.4 pH值的测定  25
    1.3.2 有机膨润土的制备  25-26
      1.3.2.1 上层土的制备  25-26
      1.3.2.2 膨润土的有机化过程  26
  1.4 实验结果及讨论  26-35
    1.4.1 红外谱图分析  26-28
    1.4.2 XRD粉末衍射分析  28-31
    1.4.3 差热分析  31-35
  1.5 小结  35-36
第二章有机膨润土吸附Cu2+、Pb2+和Cr(VI)的研究  36-51
  2.1 实验试剂及设备  36
    2.1.1 试剂  36
    2.1.2 仪器  36
  2.2 有机膨润土对Cu2+吸附研究  36-41
    2.2.1 时间对Cu2+去除率的影响  36-37
    2.2.2 pH值对Cu2+去除率的影响  37-38
    2.2.3 用量对Cu2+去除率的影响  38-39
    2.2.4 等温吸附  39-41
  2.3 有机膨润土对Pb2+的吸附研究  41-44
    2.3.1 时间对Pb2+去除率的影响  41
    2.3.2 pH值对Pb2+去除率的影响  41-42
    2.3.3 用量对Pb2+去除率的影响  42-43
    2.3.4 等温吸附  43-44
  2.4 有机膨润土对Cr(VI)的吸附研究  44-49
    2.4.1 时间对Cr(VI)去除率的影响  44-45
    2.4.2 pH值对Cr(VI)去除率的影响  45-46
    2.4.3 用量对Cr(VI)去除率的影响  46-47
    2.4.4 等温吸附  47-49
  2.5 小结  49-51
第三章有机膨润土对Cu2+、Pb2+和Cr(VI)吸附动力学研究  51-59
  3.1 实验试剂及仪器  51
    3.1.1 仪器  51
  3.2 有机膨润土对Cu2+吸附的动力学研究  51-54
    3.2.1 实验方法  51-52
    3.2.2 吸附动力学曲线  52-54
      3.2.2.1 膨润土吸附Cu2+动力学特征  52
      3.2.2.2 理论分析  52-54
  3.3 有机膨润土对Pb2+吸附的动力学研究  54-56
    3.3.1 实验方法  54
    3.3.2 吸附动力学曲线  54-56
      3.3.2.1 有机膨润土吸附Pb2+动力学特征  54-55
      3.3.2.2 理论分析  55-56
  3.4 有机膨润土对Cr(VI)的吸附动力学研究  56-58
    3.4.1 实验方法  56
    3.4.2 吸附动力学曲线  56-58
      3.4.2.1 有机膨润土吸附Pb2+动力学特征  57
      3.4.2.2 理论分析  57-58
  3.5 小结  58-59
第四章 1827土对Cu2+、Pb2+和Cr(VI)的竞争吸附及机理探讨  59-72
  4.1 实验试剂及方法  59-60
    4.1.1 实验试剂  59
    4.1.2 实验方法  59-60
  4.2 1827土对Cu2+和Cr(VI)的竞争吸附  60-61
  4.3 1827土对Cu2+和Pb2+的竞争吸附  61-62
  4.4 吸附机理探讨  62-70
    4.4.1 吸附机理  62-70
      4.4.1.1 Cu2+吸附机理的讨论  63-65
      4.4.1.2 Pb2+吸附机理的讨论  65-68
      4.4.1.3 Cr(VI)吸附机理的讨论  68-70
  4.4 小结  70-72
第五章结论与展望  72-77
  5.1 膨润土有机化的研究  72
  5.2 膨润土对金属离子吸附条件的研究  72-74
  5.3 有机膨润土吸附金属离子的动力学研究  74-75
  5.4 有机膨润土对金属离子的竞争吸附  75
  5.5 展望  75-77
致谢  77-78
参考文献  78-84

有机改性膨润土对某些金属离子吸附的系列研究

内容摘要

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