试析柱撑蒙脱土的合成及吸附性能研究

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1、．=。1U{036l⑧巾目近代第一所大学I()UN01I)INI8"b天毕大薯TIANJINUNlVERSlTY硕士学位论文学科专业：化学丁艺作者姓名：刘剑锋指导教师：那平凯研究员马新宾教授摘要蒙脱土是一种重要的非金属矿产，特殊的晶体结构赋予了蒙脱土许多特性。蒙脱土具有比表面积大、吸附性能良好、层间距可调等特点及储量丰富、成本低等有利因素，因此利用蒙脱土作为吸附剂去除环境污染问题，将产生巨大的经济效益和良好的环境效应。开展新型改性蒙脱土吸附剂的制备及吸附过程研究将为去除环境中的污染物提供一种新方法。通过离子交换的方法制备了一系列的柱撑蒙脱土，着重考察了以十六烷基

2、三甲基溴化铵改性的有机蒙脱土及无机钛柱撑蒙脱土的结构、化学组成和吸附性能，并对吸附机理进行了研究和探讨。通过对制备的十六烷基三甲基溴化铵有机蒙脱土进行XRD，XPS，FTIR，DTA-TG，TEM等表征，证实烷基长链进入到了蒙脱土的层间，使蒙脱土层间距增大。根据十六烷基三甲基溴化铵的理想结构参数和蒙脱土层间距分析，可推测出烷基长链在蒙脱土层间的排列方式。模拟汽油体系的吸附脱硫实验表明，改性后的蒙脱土表面由亲水性转变为亲油性，体系中的含硫化合物被吸附到蒙脱土的层间，有机蒙脱土吸附脱硫的作用是分配作用和表面吸附共同作用的结果。经过压力溶弹处理的钛柱撑蒙脱土，Ti元素

3、有效地替换了m元素，生成的锐钛矿型Ti02晶型发育比较完全，形成柱撑结构，结合紫外光强化可以有效的去除水体中痕、微量的无机砷。实验结果表明，利用改性蒙脱土吸附处理环境中的污染物，这些有害物质被蒙脱土吸附固定在层间域中，失去了进一步污染环境的能力。关键词：蒙脱土，柱撑，柱撑蒙脱土，层间距，吸附过程ABSTRACTMontmorillonite(^心仃)isonekindofimportantmineralclayscontainingtheaqueousaluminosilicate，whichhasalotofspecialpropertiesbecauseof

4、itsparticularcrystalstructure．Montmorillonltenotonlypossesseshugeareabuttheirporestructurecanbecontrolledbythedistancesbetweenthesilicatelayersanddistancebetweentimpillars．MakeuseofpillaredMMTtoresolvetheenvironmentproblemwithhJighadsorptionandlowcostwillhavethehugeeconomicefficiency

5、andthegoodenvironmenteffect．硼池synthesisofpillaredinterlayeredclayshasledtothedevelopmentofallewclassofmicroporousmaterialsofpotentialinterstasadsorbents。whichprovidesallewwayto1-emovethepollutantintheenvironment．Inthethesis，theprocessofcetyltrimethylarnrnonimnbrom(CTAB)montmorillonit

6、eandtitaniummontmorillonitesynthesishasbeenstudied．C1：AB-MMTWasdla：陷cterizedby)承D，XPS，FTIR，DTA—TGandTEMmeasurement．Basedontheexperimentalresults，thepowderXRDanalysisWasperformedtodeterminetheinterlayerspacingofCL蛆一MMTtoanalysisthestatusoforganicchains．Itisclearthattheinterlayerspacin

7、gofMMTincreasedaftermodiflcation,whichindicatedthattheorganicreagentshadintercalatedintothelayersofNa-MMTbycationexchange．Adsorptiondesulfurizationresultsshowthatorganicpillaredmontmorillonitehasvery900daffinityfororganicsubstanceandthedibenzothiopheneenteredtheinterlayerofmontmorill

8、onite．Experi