蒙脫石對(duì)多氯聯(lián)苯吸附的熱力學(xué)及分子動(dòng)力學(xué)模擬研究

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1、＇‘＇：Ｖｖ：駡巧，－＊分類號(hào)‘：＇．．－．．‘？．Ｉ．矣徽４趁頭Ｉ＇．’．－碩壬學(xué)位論文蒙脫石對(duì)多氯聯(lián)苯吸附的熱力學(xué)題目：及分子動(dòng)力學(xué)模擬硏究Ｔｈｅｒｍｏｄｎａｍｉｃｓｍｅｃｈａｎｓｍｓａｎｄｍｏｌｅｃ山ａｒｙｉｎａｍｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｔｕｄｆｏｒｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｄｙｉｃｙＴｉｔｌｅ：ｏｂｉｅｎｙｌｓｂｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅｐｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄｐｈｙｍ－－學(xué)科、專業(yè)；自然地理學(xué)研究方向：有機(jī)污染物吸附

2、與控刺研究．——作者姓名；王沛然．？Ｊ導(dǎo)師及職稱；方鳳滿教授劉存副研究員：■．＇｜論文提交日期：２０１５年４月ｉ；￣授予學(xué)位日期；：占胃．Ｔ＇＇．一－．■■安徽師范大學(xué)學(xué)位評(píng)疋委貝會(huì)辦公至－學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人盧明所呈交的學(xué)位論義足本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究了作及取得的研＇一己在論義中作明確的問(wèn)Ｉ．巧成朵，與巧作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均Ｗ標(biāo)注和致謝的地足外，論文中不包含其他人說(shuō)明并表示謝意，除了義中特別加己經(jīng)發(fā)衣或撰寫(xiě)過(guò)的硏究成

3、果。鉛寧口期：＾巧Ｉ口學(xué)位論文作巧豁舒：興峻學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)：本學(xué)位論文作者完全了解安徽師范大學(xué)有關(guān)保留、使川學(xué)位論義的規(guī)定學(xué)校有權(quán)保巧并巧問(wèn)家旬關(guān)部口或化構(gòu)送巧論文的復(fù)印件和電了版，允許論義口內(nèi)容編入安撒師范火學(xué)ｒ將學(xué)位論文的全部或部分被查閱和借閱。木人授權(quán)？、、匯編學(xué)位ｎ行關(guān)數(shù)據(jù)巧進(jìn)行檢索，ｊ臥采ｍ影印、縮印或巧描等宮制手段保存。論義。保密的學(xué)位論義在解密后適川本授化書(shū)導(dǎo)師錢名：學(xué)位論義作者簽名：禾爭(zhēng)峻／／列詩(shī)濃字□期炒Ｉｔ巧口簽字Ｕ期：丈中＾月非矜女蒙脫石對(duì)多氯聯(lián)苯吸附的熱力學(xué)及分子動(dòng)力學(xué)

4、模擬研究王沛然安徽師范大學(xué)碩士學(xué)位論文二○一五年四月本論文經(jīng)答辯委員會(huì)全體委員審查，確認(rèn)符合安徽師范大學(xué)碩±學(xué)位論文質(zhì)量要求。答辯委員會(huì)簽名：主席：工作單位、職稱（）委員：導(dǎo)師：Ａ蒙脫石對(duì)多氯聯(lián)苯吸附的熱力學(xué)及分子動(dòng)力學(xué)模擬研究摘要多氯聯(lián)苯（PCBs）作為一類持久性有機(jī)污染物，能夠通過(guò)食物鏈富集作用危害人類的身體健康，土壤或沉積物是環(huán)境中PCBs主要的匯。蒙脫石黏土礦物是土壤的重要組成部分，在土壤或沉積物環(huán)境中分布廣泛且含量豐富，由于大比表面積、高陽(yáng)離子交換量等結(jié)構(gòu)特征，能夠吸附多種類型的有機(jī)污染物，被廣泛的用作于環(huán)境污染

5、的治理材料。在實(shí)際土壤中，黏土礦物多與土壤有機(jī)質(zhì)結(jié)合形成有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體，二者很難單獨(dú)作用于有機(jī)污染物，包裹在黏土礦物外表的有機(jī)質(zhì)極大的影響了黏土的吸附特性，因其機(jī)理復(fù)雜，至今仍無(wú)法清楚解釋。本論文利用不同陽(yáng)離子飽和具有特定層間距的蒙脫石礦物和腐殖質(zhì)-蒙脫石復(fù)合體，分別在有機(jī)溶劑助溶的混合體系內(nèi)進(jìn)行對(duì)一系列不同空間構(gòu)型的1~3氯取代PCBs的等溫吸附試驗(yàn)，利用相關(guān)推導(dǎo)的宏觀熱力學(xué)參數(shù)，結(jié)合分子動(dòng)力學(xué)模擬技術(shù)，從層間陽(yáng)離子類型、污染物分子的空間構(gòu)型和土壤有機(jī)質(zhì)角度解釋污染物與黏土礦物的相互作用機(jī)制。主要研究結(jié)果如下：1）吸附熱力學(xué)研究有機(jī)溶劑助溶-外

6、推方法可以很好地解決低水溶解性有機(jī)污染物的定量吸附研究的困難。研究中所有吸附等溫線均可用線性模型進(jìn)行很好地?cái)M合，溶液PCBs濃度是影響吸附量的主要因素，且吸附過(guò)程為自發(fā)放熱的物理性吸附。蒙脫石層間域的疏水性硅氧烷表面是PCBs的主要吸附位點(diǎn)。++K、Cs飽和蒙脫石（Mont）對(duì)2,4,4'-三氯聯(lián)苯（PCB28）的吸附能力強(qiáng)弱為：+++K-Mont＞Cs-Mont，與層間陽(yáng)離子的水合半徑有關(guān)。盡管水合半徑較小的Cs能夠提供更多層間疏水性的硅氧烷表面，但同時(shí)限制了黏土層間距的大小，無(wú)法提供足夠的垂直吸附空間供非共平面構(gòu)型PCB28插入；相反，水合半徑

7、較大的+K可提供最優(yōu)的垂直間距和適當(dāng)?shù)酿ね翆颖砻嫖接?，增?qiáng)了PCB的吸附。腐殖+質(zhì)-蒙脫石復(fù)合體（HA-Mont）和K-Mont對(duì)PCB28的吸附能力表現(xiàn)為：HA-Mont＞K-Mont，表明土壤有機(jī)質(zhì)能夠極大的促進(jìn)蒙脫石對(duì)PCBs的吸附。具體原因?yàn)閮煞矫妫阂?，有機(jī)質(zhì)的分配作用；二，包裹在蒙脫石斷面位置的有機(jī)質(zhì)分子，通過(guò)限制了水分子的進(jìn)入增大黏土層間的疏水性，從而增大蒙脫石對(duì)PCB28的吸+附。非共平面的2-氯聯(lián)苯（PCB1）和共平面的4-氯聯(lián)苯（PCB3）在K-Mont的吸附能力為：PCB3＞PCB1，對(duì)于非共平面的2,2',6-三氯聯(lián)苯（PC

8、B19）和共平面的3,3',5-三氯聯(lián)苯（PCB36），也存在著相同的規(guī)律，原因主要為PCB分子的空I間位阻效應(yīng)。阻轉(zhuǎn)類非