膨润土改性及其在印染废水处理中的应用

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1、学校代号11799学号2006600012分类号密级硕士学位论文膨润土改性及其在印染废水处理中的应用研究论文作者：张永民指导教师姓名、职称：任建敏教授学科专业：环境工程研究方向：水污染控制理论与技术学位授予单位：重庆工商大学论文提交日期：2009年6月1日答辩日期：2009年6月5日2009年6月学校代号：11799学号：2006600012密级：重庆工商大学硕士学位论文膨润土改性及其在印染废水处理中的应用研究学位申请人姓名：张永民培养单位：环境与生物工程学院导师姓名及职称：任建敏教授学科专业：环境工程研究方向：水污染控制理论与技术论文提交日期：2009年6月1日论文答辩日期：2009年6月

2、5日答辩委员会主席：郑怀礼教授-I-摘要膨润土是以蒙脱石为主要成分的层状硅酸盐粘土矿物。由于其结构上的特点，膨润土具有较大的比表面积与优良的离子交换能力，其作为优良的吸附剂被广泛地应用于各行业生产中。本文通过液相插层法，利用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、丙烯酰胺单体(AC)、苄基三乙基氯化铵(BTMAC)，对钠化膨润土进行改性，得到三种有机改性膨润土，并用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)技术和热分析(DSC)技术对改性土进行了结构表征。实验表明，表面活性剂离子进入膨润土晶片层间，使其晶片层间的亲水环境改变为疏水环境，并增大了层间距。将改性膨润土用于模拟印染废水处理，从吸附热力

3、学和动力学两方面系统研究了改性膨润土对两种染料的吸附过程，比较了不同改性膨润土对两种染料的吸附性能。实验结果表明，改性膨润土对甲基橙的吸附符合Freundlich等温吸附模型，303K时，钠化膨润土、CTMAB改性膨润土、AC改性膨润土和BTMAC改性膨润土对甲基橙的平衡吸附量分别为8.458mg/g、96.385mg/g、79.855mg/g、40.149mg/g，吸附是一自发的放热过程，吸附动力学符合准二级动力学方程。改性膨润土对结晶紫的吸附也符合Freundlich等温吸附模型，303K时，钠化膨润土、CTMAB改性膨润土、AC改性膨润土和BTMAC改性膨润土对结晶紫的平衡吸附量分别为

4、55.542mg/g、204.362mg/g、144.932mg/g、117.012mg/g，吸附是一自发的吸热过程，吸附动力学符合准二级动力学方程。在实验的基础上，应用以传热计算类比的方法得到了甲基橙在CTMAB改性土上的有效扩散系数Def。并用模型化的方法对其固定床吸附特性做了研究，模型拟合得到的穿透曲线与实验穿透曲线吻合良好，说明该模型具有一定的预测性。关键词：膨润土；改性；表征；印染废水；动力学；热力学；动态吸附-II-AbstractBentoniteisaclaymineralwithexpandablelayerstructuresthatisprimaryconstituen

5、tofmontmorillonite.Ithasthelargesurfaceproportionandgoodionexchangecapabilityresultingfromitsstrueturecharacteristic,soithasbeenwidelyusedasadsorbentinallwalksoflives.Inthispaper,thesodiummodifiedBentoniteismodifiedusingcetyltrimethylammoniumbromide(CTMAB),Acrylamide(AC)andBenzyltriethylammioniumch

6、loride(BTMAC)bythemeansofintercalationinaliquidsolutions，andthethreemodifiedbentonitesarecharacterizedbyXRD、FTIRandDSCtechniques.Theresultsshowthationofthesurfactantshadenteredintothechiplayerofthebentonite,andchangedthehydrophilicenvironmentofthechiplayerintohydrophobicenvironmentandincreasedtheba

7、salspacingvalues.Inthisthesisstudy,theadsorptionthermodynamicsandkineticsoftwokindsofdyestuffontobentonitemodifiedbyCTMAB，AC,BTMAC.Theadsorptionpropertiesofdifferentmodifiedbentonitewerecompared.Theresultil