单宁酸改性凹凸棒土及其复合凝胶的制备和性能研究

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1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究．I：作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼王些太堂或其他教育机构的学位或证”而使川过的材料。Lj我--Hr．作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：j宝趣签字日期：A虹年与月，工日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解丞搀王些盔堂有关保留、使心学位论文的规定。特授权丞洼工些盔堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫

2、描等复制手段保存、汇编以供奄阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件平Jl磁盘。(保密的!学位论文在解密后适J【_H本授权说明)学位论文作者签名：：墨超签字日_}c}1：0，凸耷弓月fI-日铆签宅：嗍签字日期：乃l}年多月11日万方数据学位论文的主要创新点、为了提高凹凸棒土的重金属离子吸附性能，用单宁酸对凹凸棒土进行了改性。对改性前后凹凸棒土的镉离子吸附性能和解吸性能进行了研究，并分析了吸附和解吸机理及吸附和解吸过程的影响因素。二、首次将单宁酸改性凹凸棒土引入到高分子水凝胶中，制备了聚丙烯酰胺／单宁酸改陛凹凸棒土复合水凝胶，并对复合凝胶的

3、重金属离子吸附和解吸性能进行了研究。万方数据摘要近年来，水体重金属离子污染给人们的生活和健康带来了极大的威胁。水体中重金属离子污染的治理引起了越来越广泛的关注。吸附法因其吸附效率高、吸附剂可重复使用，在水体重金属离子污染治理中发挥了主导作用。凹凸棒土作为一种天然矿物质具有比表面积大、表面有大量活性吸附位点等特点，是很好的重金属离子吸附剂。本文，通过表面改性提高凹凸棒土的重金属离子吸附性能，并将改性后的凹凸棒土引入到高分子水凝胶中，制备了聚丙烯酰胺，凹凸棒土复合水凝胶，研究了改性凹凸棒土及复合凝胶的重金属离子吸附和解吸性能。首先，对沉积型和热液型凹凸棒土

4、进行了结构表征，通过化学组成和结构特点分析，筛选出组成和结构适宜的凹凸棒土作为重金属离子吸附剂。用具有重金属离子捕捉剂之称的单宁酸对其进行了表面改性，并对改性前后的凹凸棒土进行了结构表征。研究结果表明，热液型凹凸棒土有更好的镉离子吸附性能，单宁酸通过化学反应可以接枝在凹凸棒土表面。以镉离子吸附为研究目标，探讨了改性前后凹凸棒土对镉离子吸附性能的影响因素，用Lagergren拟一阶和拟二阶动力学模型、Langmuir，Freundlich，D-R吸附等温线对吸附数据进行了模拟，研究了吸附热力学，并对解吸影响因素及动力学进行了研究。研究结果表明，吸附过程最

5、佳pH为6．0，初始镉离子浓度越大、反应温度越高，吸附量越大。吸附过程符合Lagergren拟二阶动力学模型，化学吸附是吸附过程的控制步骤。Langmuir吸附等温线能对实验数据进行很好的拟合，吸附是自发进行的吸热过程。被吸附的镉离子可以用0．1rml／L的HCl溶液进行解吸，解吸速度较快，30rria内即可达到解吸平衡。将单宁酸改性凹凸棒土引入到聚丙烯酰胺凝胶内，制备了聚丙烯酰胺／单宁酸改性凹凸棒土复合水凝胶，研究了凹凸棒土含量对复合凝胶的结构和镉离子吸附性能的影响，对吸附动力学过程进行了拟合，并探讨了解吸过程的影响因素和解吸动力学。研究结果表明，随

6、着凹凸棒土含量的增加，复合凝胶孔径变小，孔壁变厚，溶胀率降低。吸附过程传质机理分为膜扩散和颗粒内扩散两部分，化学吸附是吸附控制步骤。O．1rroVL的CI-13COOH能够将吸附的镉离子解吸，解吸平衡在120min内达到。关键词：凹凸棒土；单宁酸：镉离子；复合凝胶；吸附；解吸万方数据Inrecentyears，pollutionofwaterofheavymetalionshasbroughtgreatthreattopeople’Slivesandheakh．Theconlrolofheavymetalionsinwaterhasattracted1

7、TIOreandmoreattemion．Adsorption,withhighadsorptionefficiencyandreusability,playedaleadingroleinthecommlofheavymetaliotapollutionofwater．Attapulgite，asamttralmineralwithalargespecificsurfaceareaandalargenumberofactiveadsorptionsites，ere．，isagoodadsorbemofheavymetalions．Inthiswork

8、，theattapulgitewasmodifiedtoimprovetheadsorptio