钛柱撑膨润土的制备及其光催化还原废水中cr（ⅵ）的研究

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1、硕士学位论文摘要钛柱撑膨润土(Ti—PILC)是一类具有大层间距、稳定层状结构和光催化活性的新型层状硅酸盐纳米复合材料。Ti．PILC用于光催化处理水中污染物时，强吸附能力的膨润土基体可将污染物富集在材料表面，形成较高的初始反应浓度；层间纳米Ti02与硅酸盐片层产生界面耦合作用可提高光催化效率，显示出优异的光催化活性。论文对膨润土原矿进行提纯和钠化改型，并在钠基膨润土层间引入TiO，进行柱撑，合成了Ti—PILC；利用该材料对水中Cr(VI)进行光催化降解，初步探讨了光催化降解过程的机理。对产自辽宁、山西和巴西的三种膨润土原矿进行测试分析，选取山西土作为Ti

2、—PILC的基体原料，并对其进行了湿法提纯和钠化改型；钠化改型的适宜工艺条件为：NaCl用量为6wt％、矿浆浓度为5wt％、钠化温度为65℃和钠化时间为3h。以钠基膨润土和钛酸丁酯为原料，采用s01．gel法制备Ti—PILC。考察了制备过程中温度和pH值的影响，适宜的工艺条件为：柱化剂酸碱比为1／3，柱化反应温度为65℃，柱撑混合液中NaOH加入量为0．050mol／L。借助X射线衍射分析(XRD)、热分析(TG．DSC)、红外光谱分析(IR)、扫描电镜分析(SEM)及能谱分析(EDX)等手段对柱撑前后的材料进行了表征：柱撑后前驱物中，聚合羟基钛离子进入膨

3、润土层间，撑大了层间距，使d(001)值由钠基膨润土的1．284nnl增大至1．588nm，并引起了层间性质的变化；焙烧后聚合羟基钛离子脱水脱羟，材料dr001)值下降至0．992nin；柱撑样品的基本硅酸盐骨架并未发生改变，仍保持层状有序结构。紫外光照下，Ti．PILC对Cr(V／)具有较强的光催化降解能力，其中焙烧产物的催化活性更好；在Ti．PILC投加量为15gm、Cr(VI)溶液初始浓度为10mg／L和pH=3．4的反应条件下，Cr(VI)的降解效率最高；Cr(VI)光降解还原过程可以用吸附一光致还原一脱附的反应模型来—．-—一表不。关键词：膨润土，

4、Ti—PILC，sol—gel法，光催化还原，Cr(VI)硕+学位论文ABSTRACTTitaniumpillaredbentonite(Ti—PILC)withlargepores，largespecificsurfaceareaandhighthermalstabilityisakindofnovelnanocompositewithlayeredsilicates．WhenTi—PILCisusedindegradationofpollutantsinwater,highinitialreactionconcentrationcanbeobtained

5、byaccumulatingpollutantsontosurfacethroughbentonitesubstratewhichhasgoodabsorptionability；photocatalysisefficiencyofnano--Zi02inthelayercanbeimprovedbyinterface—-couplingeffectwithsilicatelayers，thusthematerialexhibitsexcellentphotocatalyticactivity．Inthearticle，Ti—PILCissynthesize

6、dbypurification，modificationofrawbentoniteandintroducingTi02intotheinterlayersofNa—bentonite；Ti—PILCpreparedisusedtophotocatalyticaldegadateCr(VI)inthewater，themechanicofdegadatingisprimarilyinvestigated．ShanxibentoniteisselectedasthesubstrateofTi—PILCbycharacterizingandanalyzingbe

7、ntonitesoringinedfromLiaoning，ShanxiandBrazil，thenispurifiedbywetpurification；theopimumconditionofNa—modificationis：NaCluselevelis6wt％，slurryconcentrationis5wt％，modificationtemperatureis65℃，moficationtimeis3h．Ti--PILCispreparedbysol··gelmethodwithusingNa··bentoniteandtetrabutyltita

8、nateasrawmaterials，influen