钠基蒙脱石的制备及有机改性研究

采用水选法对新疆某矿天然膨润土进行钠化、提纯,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对制备的钠基蒙脱石进行有机改性,XRD、TG-DSC和FTIR表征结果显示,制备的钠基蒙脱石含量达到95%以上,有机改性蒙脱石中CTAB已插入蒙脱石层间,层间距明显增大,由1.25nm增至1.94mm.     

新疆某地膨润土离子交换及膨胀性研究

以新疆某地膨润土为研究对象,配制KCl、CaCl_2、MgCl_2溶液,系统研究了K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)对该膨润土膨胀指数的影响,通过XRD和FTIR分析了膨胀指数变化的机制。结果表明:膨润土和K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)作用后,最低膨胀指数分别为3.5 mL/g、2.5 mL/g和2.5 mL/g。XRD分析表明:处理前该蒙脱石d(001)=1.259 28 nm,KCl处理后,d(001)=1.237 56 nm;CaCl_2处理后,d(001)增大至1.492 72 nm;MgCl_2处理后,d(001)增大至1.530 05 nm。FTIR表明:处理前该膨润土H-O-H伸缩振动吸收峰为3 451.02 cm~(-1),弯曲振动吸收峰为1 636.92 cm~(-1),1 460.55 cm~(-1),Si-O-Si伸缩振动吸收峰为1 032.56 cm~(-1)。经KCl、CaCl_2、MgCl_2处理后,H-O-H伸缩振动、弯曲振动吸收峰和Si-O-Si伸缩振动吸收峰发生偏移。这些说明膨润土膨胀指数的变化与K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)与蒙脱石层间阳离子发生了交换有关。     

低品位天然膨润土的深加工

利用寿光低品位膨润土,通过手选及湿法提纯得到蒙脱石含量为90.5％的高品位膨润土.用两种钠化剂对膨润土进行钠化改型,得到层间距为1.262nm的钠基膨润土;用十六烷基三甲基溴化铵对其进行了有机改性,所得有机土的表观黏度为1214MPa·s,满足高黏度型有机膨润土的质量指标.有机蒙脱石的层间距达到4.010nm,红外光谱(FTIR)分析说明有机阳离子已经进入蒙脱石的晶体结构中.扫描电镜(SEM)照片显示有机土中蒙脱石片堆积松散.说明有机改性的效果良好.     

广丰膨润土物相分析与钠化改性研究

以XRD、FTIR、TEM和热失重等分析手段对广丰膨润土进行了表征,物相分析表明广丰膨润土为钙基膨润土,主要矿物成分有蒙脱石、石英、白云母等.对广丰膨润土进行了提纯,蒙脱石含量可达89%.以碳酸钠作改性荆对提纯土进行钠化改性,改性后钠基土的CEC为114mmol/100g,XRD显示d_(001)=1.235nm,钠化改性效果较好.     

溶剂对膨润土微纳米化的影响研究

以粒径分布、SEM和XRD分析为主要表征方法,从片层疏离程度和团聚体颗粒大小这两个方面综合评价水、异丙醇和二甲苯等6种溶剂对膨润土微纳米化的影响。实验表明,质量分数对水相膨润土的粒度分布影响显著,膨润土质量分数从5%下降到0.5%时,其最大粒径分布从4310nm快速下降到712nm,但即使质量分数低至0.1%,膨润土仍难以达到单片层的理想分布。不同溶剂对膨润土分散作用差别较大,水分散的膨润土颗粒结构致密,片层间隙不明显;乙醇、二甲苯、丙酮以及异丙醇分散的膨润土颗粒粒径均一,分别集中在380 nm、390nm、530nm和650 nm,且颗粒片层边缘剥离,片层间距明显,颗粒疏松;小角度XRD分析也进一步证明乙醇和异丙醇对膨润土有一定的插层作用。乙醇、二甲苯、丙酮及异丙醇对膨润土会产生明显的微纳米化效应。     

羟基铝-铬复合柱撑蒙脱石的制备与表征

以辽宁某地的钙基膨润土为原料，钠化改型后采用共聚法合成Al-Cr柱化剂，制备了羟基Al-Cr复合柱撑蒙脱石，并运用X－射线衍射分析（XRD）、化学分析、比表面积测定等手段研究了材料的微结构变化和特性。结果表明：n(Cr^3 ):(Al^3 )为0.10时,可得到层间距d(001)值与比表面积分别为1.9194nm和165.7m^2/g的产物,500℃煅烧后其层间距稳定在1.7313nm,具有较强的热稳定性;钠基膨润土经柱撑反应后,柱化剂主要以离子交换方式进入蒙脱石层间。     

季铵盐改性膨润土对铬污染土壤的稳定化性能

以朝阳某天然钙基膨润土为原料、十八烷基三甲基溴化铵为改性剂,制备得到季铵盐改性膨润土,研究了季铵盐改性膨润土对含铬污染土壤的稳定化性能,并利用红外吸收光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和zeta电位等手段对改性结果及稳定化机理进行了分析。结果表明,通过改性,部分季铵盐插入了膨润土层间,致使其层间距增大,zeta电位增高,季铵盐改性的方法削弱了膨润土与Cr(Ⅵ)之间的静电斥力,显著增强了膨润土对含铬污染土壤的稳定化效果。     

双官能团有机改性蒙脱石的制备及性能

在常温和80℃下分别采用超声波和高速剪切两种分散手段对新疆某矿天然膨润土进行湿法钠化、提纯,得到制备钠基蒙脱石(NaMMT)的适宜工艺条件;再以十六烷基三甲基溴化铵(CTABr)和聚乙二醇(PEG)对NaMMT进行插层处理制备出双官能团有机改性蒙脱石(BFOMMT),并采用XRD、TG-DSC和FTIR等测试方法对BFOMMT的结构与性能进行测试与表征,结果显示其中插入蒙脱石层间的PEG分子约占质量的10.54%,CTA+约占质量的7.73%,蒙脱石层间距明显增大,由1.248nm增至3.044nm.     

N,O-羧甲基壳聚糖插层膨润土纳米复合材料的结构和性能

以钠基膨润土为躯体、羧甲基壳聚糖为插层剂,制备了插层膨润土纳米复合材料.利用红外吸收光谱(IR)、高透射电子显微镜(SEM)和X-衍射(XRD)表征了制备的插层膨润土纳米复合材料的表面性质、组织构造及晶体结构.结果表明:N,O-羧甲基壳聚糖成功插入膨润土片层间,并形成剥离型纳米复合材料.将制备的复合材料成功应用于含铜、锌金属离子的废水和舍亚甲基蓝、酸性蓝等有机印染废水的处理.结果表明:时铜、锌金属离子和有机印染废水污染物的去除率均达到95%以上,对有机废水的COD去除率大于75%.     

有机膨润土的改性及其在生物废水处理中的应用

以新疆乌兰陵格膨润土为原材料,添加阴-阳离子表面活性剂制得一系列阴阳离子有机膨润土。对原土和有机土进行XRD、SEM及粘度表征。XRD结果表明,改性后蒙脱石层间距由1.337 nm增加到2.538 nm;SEM结果表明,阴-阳离子表面活性剂已经插层进入蒙脱石层间。将阴-阳离子有机膨润土作为吸附剂去除生物废水中谷氨酸。当pH=5.6,阴-阳离子有机膨润土的用量为2 g/L时,谷氨酸的去除率可达到40.09%。     

钠化膨润土的制备及其对含油废水吸附性能的研究

以碳酸钠为改性剂制备了钠化膨润土,研究了模拟含油废水在改性膨润土上的吸附行为.XRD分析表明,钠离子已进入膨润土层间,改性膨润土层间距由1.527nm减小到1.241nm.吸附实验表明,吸附剂用量2.5g/L,pH值为5.04,吸附时间为60min,油在Na-Bt上的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程.     

朝阳某钙基膨润土有机改性及吸附性能研究

以朝阳某天然钙基膨润土为原料,以十二烷基三甲基溴化铵为改性剂,通过超声辅助法制备有机改性膨润土,利用X射线衍射分析(XRD)、红外吸收光谱(FTIR)、比表面积(BET)和zeta电位等技术手段对改性膨润土进行表征,研究改性膨润土对甲基橙和苯酚的吸附性能,考察反应时间、污染物初始质量浓度及pH值对吸附效果的影响规律。结果表明,改性剂成功插入钙基膨润土层间,致其层间距增大,zeta电位升高;改性膨润土对甲基橙和苯酚的吸附行为均符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型,饱和吸附量分别为197.63 mg/g和10.34 mg/g,吸附机理以物理吸附和电荷吸附为主。     

KH550改性膨润土对低浓度U(VI）的吸附性能试验

铀造成的水体污染是目前亟需解决的环境问题,吸附法是一种效率高且有效的方法之一。针对膨润土吸附率不佳的问题,采用硅烷偶联剂KH550对膨润土进行改性,提高膨润土对水体中低浓度铀的吸附性能。采用SEM、FTIR、XRD、氮气吸附脱附对吸附材料进行表征,并利用该材料对水体中铀进行吸附试验。结果表明,膨润土采用KH550改性后,在pH为5、温度为338.15K、初始浓度为10mg/L、转速为165r/min、投加量为1.0g/L、反应时间大于50min的条件下,含铀废水中铀去除率大于95%。改性膨润土对铀的吸附符合拟二级动力学模型和Langmuir模型,其对铀的吸附为自由度减少,熵减的过程。该试验有望为含铀废水的处理提供一种新技术。     

改性膨润土吸附剂的制备及其吸附性能的研究

本文以钠基膨润土为主要原料,选用壳聚糖作为改性剂,通过微波辐射进行改性,制备出壳聚糖改性膨润土吸附剂,并研究了其对Cr(VI)的吸附性能和吸附工艺条件。结果表明,吸附剂对Cr(VI)具有较好的吸附性能,吸附的适宜工艺条件是:pH值为5～6,吸附时间为30min,吸附剂用量为12.0g/L。与单一的膨润土或壳聚糖相比,该吸附剂对Cr(VI)离子的吸附速度快、吸附能力强,并且具有成本低、应用范围广的优点,Cr(VI)的去除率可达到85%。     

有机膨润土吸附丁基黄药试验研究

以钠基膨润土为原料制得有机膨润土,采用红外光谱对有机膨润土进行表征。研究了有机膨润土用量、吸附时间、温度及p H值对有机膨润土吸附丁基黄药效果的影响,并结合吸附动力学模型研究有机膨润土对丁基黄药的吸附特性。结果表明,在有机膨润土用量为1.4 g/L,p H值为9,温度30℃,吸附时间20 min时有机膨润土对黄药的吸附率为96.06%,且有机膨润土对丁基黄药的吸附过程更适合采用二级吸附动力学方程进行描述。     

双阳离子改性膨润土处理炼油废水酚类污染物研究

利用新疆夏子街钠基膨润土为原料,采用插层合成了双阳离子有机改性膨润土。钠基膨润土原矿的d 001值为1.227nm,双阳离子改性膨润土d 001值为3.906nm,比原矿增加2.18倍。采用双阳离子有机改性膨润土处理乌鲁木齐石化废水,结果表明其吸附处理挥发酚的效果明显。当吸附剂用量为60g/L时,去除率达97.63%。双阳离子改性膨润土吸附水中苯酚时,同时具有表面吸附和分配作用,因此去除酚类污染物作用明显。     

改性磁性膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附性能

在磁性膨润土(MB)表面接枝聚乙烯亚胺(PEI)制备改性磁性膨润土(PEI/MB),利用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和振动样品磁强计(VSM)对其进行表征分析,并考察其对Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,PEI成功接枝于磁性膨润土表面;pH值对吸附影响较大,最佳pH值为2;PEI/MB对Cr(Ⅵ)的吸附动力学符合准二级动力学模型;吸附等温线更符合Langmuir吸附等温模型,理论最大吸附量可达27.48 mg/g;6次再生后,PEI/MB对Cr(Ⅵ)仍具有一定的吸附性能。试验表明PEI/MB是一种具有良好应用前景的Cr(Ⅵ)吸附剂。     

膨润土对钾肥的吸附性能及缓释效果研究

以KCl为钾源,新疆某地所产膨润土为钾肥的缓释载体制备出了膨润土缓释钾肥,研究了单位质量膨润土对K+的吸附量与膨润土中加入KCl的比例之间的关系及吸速率,得出了K+吸附量最大时的膨润土∶KCl比值。在此基础上,用pH值与大气降雨相似的溶液对饱和吸附了K+的膨润土缓释肥进行解吸,研究其缓释效果。结果表明,膨润土对K+的最大吸附量为21.4mg/g,对K+的吸附速率快,最佳吸附时间为10min左右,将0.5g的膨润土缓释钾肥加入到50mLpH值为5.5的水中进行解吸,膨润土中K+的残留量随解吸时间的延长而缓慢减少,在24h时K+的残留率为43%。     

微波法制备有机蒙脱石实验研究

以成都双流提纯、钠化膨润土为原料，以十六烷基三甲基溴化铵（HTMAB）为插层剂，用功率为480W的微波加热反应1min，就可使这种有机蒙脱石的胶体率达到98％，晶面间距增大到2．65nm，HTMAB阳离子以倾斜方式排列在蒙脱石结构片层问。与常规加热法相比，微波法制备有机蒙脱石缩短了反应时间，降低了耗能，减小了工作量，插层效果更好。     

膨润土纳米片水凝胶的制备及其吸附性能研究

以膨润土为原料采用超声剥离-自组装-冷冻干燥法制备了膨润土纳米片基水凝胶,并采用X射线衍射仪（XRD）、傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）、场发射扫描电子显微镜（SEM）、比表面积测试（BET）对制备的凝胶进行表征。表征结果显示该凝胶属于微孔和介孔共存材料,且保留了膨润土纳米片表面的含氧官能团。铅离子吸附试验表明:该凝胶吸附铅离子的最佳pH值范围为4~5,吸附过程较好的符合拟二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,且吸附过程比较容易进行。此外,与膨润土或膨润土基复合材料相比,膨润土纳米片基水凝胶具有丰富的孔隙结构和较大的最大饱和吸附量,在废水处理方面具有较好的应用前景。