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1、第35卷第1期西華師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)2014年3月Vol_35No．1JournalofChinaWestNormalUniversity(NaturalSciences)Mar．2014文章編號：1673-5072(2014)O1—0021-07不同微環(huán)境有機(jī)蒙脫土的制備及吸附亞甲基藍(lán)的研究范紅偉，周麗梅，蔣曉慧，黃強(qiáng)，郎文成(西華師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，化學(xué)合成與污染控制I~tJJJ省重點實驗室，四川南充637009)摘要：合成了一系列帶不同官能團(tuán)的表面活性劑并用其修飾蒙脫土(MMT)．通過x射線衍射(XRD)和熱重分析(TG)對所修飾的蒙脫土進(jìn)行了表征，結(jié)果
2、表明：成功地制備出了3種不同微環(huán)境的有機(jī)蒙脫土：胺基有機(jī)蒙脫土(MMT一12一N(CH，)：)、羥基有機(jī)蒙脫土(MMT-12-OH)和甲基有機(jī)蒙脫土(MMT一12-CH3)．研究比較了溶液pH、接觸時間和染料濃度對3種不同微環(huán)境的有機(jī)蒙脫土吸附亞甲基藍(lán)(MB)的影響．結(jié)果表明：MMT一12一CH的吸附量大且受pH影響最小，MMT一12一N(CH，)和MMT一12一OH分別在5-9和5—8的pH范圍也都有較好的吸附效果，吸附MB的動力學(xué)曲線都遵從假二級動力學(xué)模型，吸附等溫線符合Langmuir模型，相同條件下，其吸附量大小依次為MMT一12一CH3>MMT一12一OH>M
3、MT一12一N(CH3)2．關(guān)鍵詞：表面活性劑；有機(jī)蒙脫土；不同微環(huán)境；亞甲基藍(lán)；吸附中圖分類號：0647．314文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A近年來隨著我國紡織、印染工業(yè)迅速發(fā)展，染料廢水排放日益增多．印染廢水有機(jī)物含量高、色度深、可生化性差、排放量大、水質(zhì)復(fù)雜，染料的降解產(chǎn)物多為聯(lián)苯胺類等一些致癌的芳香類化合物，會嚴(yán)重影響人體健康，已成為難以治理的工業(yè)廢水之一．目前，印染廢水處理方法有生物處理法、化學(xué)氧化法、絮凝沉淀法、吸附法、光催化降解法等，吸附法因不會引入新的污染物，能耗較低且能從廢水中富集分離有機(jī)污染物，因而受到廣泛關(guān)注．吸附后，廢棄蒙脫土中的有機(jī)污染物可以通過土壤中微生物或
4、植物等吸收分解，也可用于土地填埋的防滲材料和固定污染物．蒙脫石是膨潤土的主要礦物成分．蒙脫石由于礦產(chǎn)豐富、價格低廉，且具有吸水膨脹性、比表面積大、離子交換能力強(qiáng)和良好的吸附性能，在國外環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用較為廣泛．蒙脫土在工業(yè)上應(yīng)用范圍很廣，例如清除廢水中的污染物、有毒物質(zhì)的吸附劑、催化劑、涂層劑等，被人們譽為“萬能材料”．蒙脫土屬單斜晶系，是2：1型含結(jié)晶水的層狀鋁硅酸鹽礦物，兩層硅氧四面體中夾著一層鋁氧八面體．由于蒙脫土帶負(fù)電，為保持電中性，必然從分散介質(zhì)中吸附等電量的陽離子．這些被吸附的陽離子，可以被分散在介質(zhì)中的其它陽離子取代，因此稱之為交換性陽離子．它是衡量蒙脫土
5、性能的一個重要指標(biāo)，單位用mmol／lO0g土．而且，天然蒙脫土中表面硅氧結(jié)構(gòu)具有極強(qiáng)的親水性，對疏水性有機(jī)污染物的吸附性能力變差，需要對其進(jìn)行改性，從而使改性劑成為影響膨潤土吸附性能的一個重要因素．表面活性劑是最常見的改性劑，表面活性劑分子作為兩親分子，具有既親水又親油的兩親性質(zhì)．本文將3種帶不同官能團(tuán)季銨鹽表面活性劑作為改性劑改性蒙脫土，制備出一系列具有不同微環(huán)境的有機(jī)蒙脫土．利用亞甲基藍(lán)溶液模擬印染廢水，研究了不同微環(huán)境的有機(jī)蒙脫土對印染廢水中亞甲基藍(lán)的吸附過程，比較了吸附亞甲基藍(lán)的性能，并從動力學(xué)角度探討其吸附機(jī)理，此研究對進(jìn)一步豐富蒙脫土插層機(jī)收稿日期：201
6、3—10—14基金項目：國家自然科學(xué)基金項目(21303139)；四川省教育廳重點項目(1IZA035)；四川省化學(xué)合成與污染控制重點實驗室開放項目(CSPC2010—3)作者簡介：范紅偉(1985一)，女，湖南常德人，西華師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院碩士研究生，主要從事有機(jī)催化研究．通訊作者：周麗梅(1977一)，女，四川德陽人，西華師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院副教授，主要從事有機(jī)催化研究．22西華師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)2014年理和拓展蒙脫土的應(yīng)用有指導(dǎo)意義．為有機(jī)蒙脫土印染廢水在處理中的應(yīng)用提供一定的理論參考．1材料與方法，、一劑有限公司；蒙脫土(MMT)購于(天津)化學(xué)有限
7、公司，陽CIHuICIH33離子交換容量(CEC)是88mmol／100g·圖1亞甲基藍(lán)(MB)的分子結(jié)構(gòu)1．2實驗方法Fig．1estructuresofmethyleneblue(MB)1．2．1表面活性劑的合成參照文獻(xiàn)’報道的方法合成了帶胺基、羥基和烷基的季銨鹽表面活性劑1，2，3結(jié)構(gòu)如圖2所示：＼N、HOv"~Ill23圖2帶不同官能團(tuán)的季銨鹽表面活性劑Fig．2Quaternary．a(chǎn)mmoniumsurfaetantwithdifferentgroups1．2．2有機(jī)蒙脫土的合成通過離子交換的方法制備有機(jī)蒙脫土．在100mL3
