Gemini表面活性剂改性有机蒙脱土的制备及其对甲基橙的吸附性能

分别以1,2-亚乙基-双(十二烷基二甲基溴化铵)(12-2-12)和1,2-亚乙基-双(十六烷基二甲基溴化铵)(16-2-16)为插层试剂,通过离子交换法合成了不同阳离子交换量的有机蒙脱土12-2-12-MMT和16-2-16-MMT。FTIR、XRD和TG-DTG分析表明,随着阳离子交换量的增大和Gemini表面活性剂碳链的增长,改性蒙脱土的层间距增大。考察阳离子交换量、时间、p H和温度等对甲基橙吸附性能的影响,结果表明,1.0CEC的12-2-12-MMT和16-2-16-MMT在20℃、p H=3、6 h对甲基橙吸附的效果最好;且同一吸附条件下16-2-16-MMT对甲基橙吸附性能明显优于12-2-12-MMT,有机蒙脱土对甲基橙的吸附动力学符合准二级动力学方程,热力学符合Langmuir吸附等温式。     

氢氧化镁改性活性炭对酸性品红的吸附

为提高活性炭(GAC)的吸附性能,采用氢氧化镁对活性炭进行改性,制得经济高效的改性活性炭材料。利用扫描电镜、XRD对改性活性炭进行表征;通过实验确定改性活性炭的最佳制备条件:氯化镁浓度为1.0 mol·L~(-1),氢氧化钠浓度为0.5 mol·L~(-1),氢氧化钠浸泡活性炭的温度20℃;吸附酸性品红吸附时间为150 min时,改性活性炭对酸性品红的吸附量为6.16 mg·g~(-1),而原活性炭吸附量为4.12 mg·g~(-1);热力学吉布斯自由能ΔH~00和焓变ΔH~00,说明该吸附过程是吸热和自发进行的,同时考察了吸附时间、溶液pH值、吸附剂投加量和温度等因素对吸附效果的影响。     

氢氧化镁改性活性炭对酸性品红的吸附

为提高活性炭(GAC)的吸附性能,采用氢氧化镁对活性炭进行改性,制得经济高效的改性活性炭材料。利用扫描电镜、XRD对改性活性炭进行表征;通过实验确定改性活性炭的最佳制备条件:氯化镁浓度为1.0mol·L~(-1),氢氧化钠浓度为0.5 mol·L~(-1),氢氧化钠浸泡活性炭的温度20℃;吸附酸性品红吸附时间为150min时,改性活性炭对酸性品红的吸附量为6.16 mg·g~(-1),而原活性炭吸附量为4.12 mg·g~(-1);热力学吉布斯自由能ΔH~00和焓变ΔH~00,说明该吸附过程是吸热和自发进行的。同时考察了吸附时间、溶液pH值、吸附剂投加量和温度等因素对吸附效果的影响。     

十二烷基磺酸钠改性蒙脱土的制备与表征

利用阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)改性天然蒙脱土，研究了反应介质的酸碱性对插层效果的影响。X射线粉未衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、热重分析（TGA）表明SDS已插层到蒙脱土片层间，沉降实验和流变学性质研究表明改性后蒙脱土在有机介质中表现出很好的分散性、溶胀性和高触变性。这种改性效果优于目前常用的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)处理效果。解释了阴离子表面活性剂对蒙脱土的插层机理。     

阳离子改性蒙脱土及对活性翠蓝K-GL染料的吸附性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)作为有机改性剂对钠基蒙脱土(MMT)进行改性得到阳离子化有机改性蒙脱土(CTMAB-MMT)。X-Ray衍射结果表明,随CTMAB用量的增加,MMT的层间距增加。以CTMABMMT为吸附剂,研究了其对活性翠蓝K-GL染料的吸附性能,结果表明,CTMAB-MMT对染料的吸附容量随CTMAB用量的增加或吸附温度的提高而增大;在弱酸性条件下CTMAB-MMT的吸附容量明显优于碱性条件;随着吸附时间的延长,CTMAB-MMT对染料的吸附容增加,一定时间后趋向于平衡。     

改性活性炭热反应安全性研究

针对活性炭吸附VOCs过程的安全性问题进行了研究,采用咪唑-脯氨酸离子液体对活性炭进行改性,优化吸附性能。以典型的甲苯气体为例,讨论了改性前后活性炭结构的变化对甲苯吸附性能的影响,并探索了改性前后活性炭的热反应安全性。研究结果表明:咪唑-脯氨酸改性活性炭表面的孔隙数量增多、孔径变大、含氧官能团增加、比表面积和体积增大。改性活性炭对甲苯的吸附量78 mg·g~(-1)是改性前活性炭吸附量36.03 mg·g~(-1)的2.17倍,吸附能力明显提升;粒径为51μm和111μm的两种改性活性炭的自燃温度比未改性活性炭的自燃温度分别提高了22.4℃和19.4℃且到达自燃温度所需时间分别延长了11.17 h和0.75 h。改性活性炭所需活化能为47.32kJ·moL~(-1),热稳定性优于未改性活性炭。     

聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/蒙脱土/腐殖酸钠复合物对Pb2+的吸附性能

用制备的聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/蒙脱土/腐殖酸钠复合吸附剂,研究了溶液pH值、吸附时间和Pb2+溶液初始浓度等因素对重金属Pb2+的吸附性能,探讨了复合吸附剂对Pb2+的吸附机理。结果表明,在pH值为6.0、吸附时间2 h、Pb2+溶液初始浓度0.01 mol/L和吸附剂用量0.10 g的条件下,复合吸附剂对Pb2+的吸附量达到364.05 mg/g,平衡所需的时间为15 min。与蒙脱土相比,复合吸附剂具有更高的吸附容量和更快的吸附速率。     

不同有机离子表面活性剂改性蒙脱土结构与性能比较

分别用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)以及二者混合物(CTAB-SDS)的水溶液处理天然蒙脱土。 用红外光谱和X射线衍射比较了它们对蒙脱土结构的影响。 证明CTAB及CTAB-SDS处理蒙脱土的层间距分别由1.5420 nm增大至2.1946和1.8935 nm。 表明CTAB插入蒙脱土层间,且CTAB及CTAB-SDS处理蒙脱土在苯乙烯中分散性能明显提高,对有机物表现出良好的吸附性;而阴离子表面活性剂未进入蒙脱土层间,蒙脱土的结构和性能几乎未变。     

聚碳酸1,2-丙二酯/蒙脱土复合材料的制备与性能

利用阳离子交换法,以十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)改性钠基蒙脱土制备了有机改性蒙脱土(OMMT),OMMT的层间距达到了2nm,比普通的钠基蒙脱土增加了0.74nm.采用熔融插层法制备了插层-絮凝型PPC/OMMT复合材料,当复合材料中OMMT含量为5wt%时,复合材料的杨氏模量较纯PPC树脂大幅度提高了61.8%,同时玻璃化温度(Tg)提高了2.4℃,热分解温度提高了32.3℃.因此,OMMT对大幅度提高PPC的杨氏模量具有很大的潜力.     

丙烯酸树脂／蒙脱土纳米复合材料的制备研究

采用离子交换法,用十六烷基三甲基溴化铵对钠基蒙脱土(Na-MMT)进行改性制备了有机蒙脱土(OMMT).用丙烯酸(AA)、硫酸化蓖麻油、乳化剂OP-10、过硫酸钾为原料进行水溶液聚合制得丙烯酸树脂.将丙烯酸树脂与改性蒙脱土通过聚合插层制备了丙烯酸树脂/ 蒙脱土纳米复合材料.通过傅立叶变换红外(FTIR)和X-射线衍射 (XRD)等手段对复合材料的结构进行了表征,结果表明:丙烯酸树脂插层进入有机蒙脱土内可形成插层型或剥离型的纳米复合材料.蒙脱土含量及蒙脱土与丙烯酸树脂的反应温度、反应时间均对复合材料的剥离行为产生影响,在蒙脱土含量为树脂固含量的7%、温度为70℃、反应4h的条件下可得到完全剥离的纳米复合材料.     

改性凹凸棒土对Mo(Ⅵ)的吸附性能研究

研究了改性凹凸棒土吸附Mo(Ⅵ)的性能和机理,探讨了Mo(Ⅵ)溶液的起始浓度、pH值、吸附时间以及温度对此吸附剂吸附Mo(Ⅵ)性能的影响,得出了适宜的吸附条件.用红外对适宜条件下的吸附产物进行了表征.结果表明:改性凹凸棒土吸附Mo(Ⅵ)的适宜条件为:Mo(Ⅵ)溶液初始浓度1.86 mg·L-1,pH值2.20,时间20 min,温度35 ℃.改性凹凸棒土与MoO42-离子间通过静电作用(化学吸附)以及物理吸附相结合.     

苯基键合活性炭的制备及对苯的吸附特性

以核桃壳为原料,氢氧化钾作活化剂制备了高比表面积活性炭,使用苯基三甲氧基硅烷对其进行表面改性,得到苯基键合活性炭。通过氮气吸附法测定了活性炭的比表面积及孔隙结构,使用X射线光电子能谱表征测定了苯基键合活性炭的表面结构及碳元素含量。采用Langmuir热力学方程、Freundlich热力学方程、Lagergren准一级、准二级动力学方程及D-R方程对苯基键合活性炭对苯的吸附等温线进行了拟合。考察了温度和采气流速对吸附效率的影响。结果表明,苯基键合活性炭的孔隙主要为微孔,比表面积达2800 m~2·g~(-1);苯基键合活性炭对苯的吸附符合Langmuir等温吸附模型和Lagergren准一级动力学方程,饱和吸附量为713. 89 mg·g~(-1),苯的特征吸附能为23. 495 kJ·mol~(-1);增加温度或采气流速均使活性炭对苯的吸附量减少。     

新型茂钛催化剂原位本体聚合法制备间规聚苯乙烯/蒙脱土纳米复合材料

采用多碳氨基酸对蒙脱土进行改性 ,得到改性蒙脱土 (MTN) ,并使其层间距扩大 ,在一定条件下用茂金属催化剂Cp Ti(O C6 H4 F) 3 进行苯乙烯原位聚合发现 ,在氨基酸改性的蒙脱土存在下 ,茂金属催化剂活性有所提高 ,能制得间规聚苯乙烯 (sPS) 蒙脱土纳米复合材料 ,考察了蒙脱土用量对配位聚合的影响及该复合材料的形态结构、热稳定性和结晶性能     

改性果胶磁性微球的制备及吸附性能研究

为了提高果胶磁性微球的分散性及成球性,采用油酸对磁性微球进行表面改性后,制备改性果胶磁性微球。通过红外光谱、扫描电镜、XRD和磁性分析等对样品进行表征。油酸和果胶在纳米四氧化三铁表面形成了良好的修饰层,且油酸的加入提高了果胶磁性微球的分散性及成球性。研究了改性果胶磁性微球用量和溶液pH值等对其吸附Cu(Ⅱ)性能的影响,考察了其吸附动力学和吸附等温线。25℃时,改性果胶磁性微球对Cu(Ⅱ)的吸附达平衡需要2 h,饱合吸附容量为52.36 mg/g,Freundlich模型和Langmuir模型可以较好的拟合实验结果,最大吸附量为119.05 mg·g~(-1)。     

有机改性凹凸棒土对腐殖酸的吸附性能研究

合成了十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)改性的凹凸棒土吸附剂,并研究了其对水中腐殖酸的吸附行为。通过FTIR、TG对改性前后凹凸棒土进行表征。结果表明,十六烷基三甲基氯化铵成功结合到凹凸棒土表面,结合到凹凸棒土表面的量为9.78%。在25℃时,腐殖酸在吸附剂上吸附行为符合Freundlich方程,吸附动力学符合拟二级动力学方程,初始浓度为54.60~200.20mg/L时,ATP-CTAC对腐殖酸的最大吸附量为253mg/g;温度对吸附行为影响不大;改性后的凹凸棒土对腐殖酸的吸附随pH的增大而降低;改性后的凹凸棒土显著地提高了对腐殖酸的吸附量。     

改性纳米二氧化硅的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以溶胶凝胶、原位修饰法制备偶联剂KH550表面修饰纳米二氧化硅作为新型吸附剂,对吸附剂进行FTIR、SEM、TG等分析表征。探讨了新型吸附剂对阳离子染料亚甲基蓝模拟废水进行吸附处理,研究了pH、离子强度、温度对亚甲基蓝吸附性能的影响及吸附机理。改性纳米二氧化硅吸附染料的p H应用范围较宽。NaCl浓度对染料吸附有较大的影响,浓度增大,亚甲基蓝吸附容量增大。温度升高,亚甲基蓝吸附容量因脱附有所下降。改性纳米二氧化硅吸附亚甲基蓝符合Langmuir吸附模型,最大吸附容量为17.7mg·g~(-1),为优惠吸附。改性纳米二氧化硅经五次再生后,可重复利用吸附亚甲基蓝,吸附量基本不变。     

焙烧态镁铁水滑石改性生物炭吸附磷酸盐特性

以废弃的菠菜叶作为生物炭原料,采用简单的共沉淀法制备出焙烧态镁铁水滑石改性的生物炭复合材料(MFSL)。采用X射线衍射仪(XRD)、电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)、N_2吸附-脱附(BET)和Zeta电位仪等技术对MFSL的结构、表面形貌、表面官能团性质,孔结构参数及零点电位值进行了表征,并考察了吸附时间、初始磷酸盐浓度、共存离子和溶液pH对MFSL吸附磷酸盐效果的影响。结果表明:MFSL具有良好的层状结构,比表面积为121.5 m~2·g~(-1)。Langmuir模型拟合得到MFSL对磷酸盐的最大吸附量可达115.10 mg·g~(-1),较原始生物炭提高了75%。MFSL对磷酸盐动力学吸附过程符合准二级动力学模型,吸附过程以化学作用为主。MFSL的零点电荷为9.64,在pH=3～9范围内对磷酸盐表现出较好的吸附性能。多组分干扰离子共存时,CO_3~(2-)和SO_4~(2-)相比K~+、Na~+和Cl~-对MFSL除磷性能抑制作用更大,Ca~(2+)则有略微促进作用。     

复合改性膨润土对2,4,6-三氯苯酚和Pb~(2+)的吸附行为研究

本文主要以钠基膨润土为原料,用十六烷基二甲基苄基氯化铵和乙二胺四乙酸二钠盐对膨润土进行复合改性,制得改性膨润土,用XRD对其结构进行表征,研究了改性后的膨润土对2,4,6-三氯苯酚和Pb~(2+)的吸附行为,结果表明,改性后的膨润土对2,4,6-三氯苯酚和Pb~(2+)的吸附性能明显提高,吸附等温线较好地符合Langmuir模型,改性膨润土对2,4,6-三氯苯酚和Pb~(2+)的最大吸附量分别为238.1mg/g和191.20mg/g,吸附动力学符合准二级反应动力学方程,其二级反应速率常数为分别为8.34×10~(-5)g/mgámin和5.62×110~(-5)g/mgámin,改性膨润土对2,4,6-三氯苯酚的吸附为吸热反应,而对Pb~(2+)的吸附为放热反应。     

微波辅助合成镍离子表面印迹聚合物及其性能

本研究以镍离子为模板离子,水杨醛缩乙二胺席夫碱为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,以烷基化硅胶为载体,通过表面印迹法在微波条件下制备了镍离子印迹聚合物(IIP)。用傅里叶红外光谱(FITR)和扫描电子显微镜(SEM)对离子印迹聚合物进行了表征。通过研究吸附过程中pH值、温度和初始浓度等因素对IIP吸附性能的影响,确定最佳吸附条件为:pH=8,温度为30℃,吸附时间为40 min,浓度为30 mg·L~(-1)。结果表明,Langmuir等温线可以较好地描述IIP吸附过程,最大吸附量为24.23 mg·g~(-1),与饱和吸附量24.97mg·g~(-1)基本相符,符合准二级动力学模型。此外,对IIP进行了镍离子的选择吸附性能研究,其选择性系数远大于1,表明该聚合物有良好的选择性吸附性能。     

酸碱处理蒙脱土与磷酸酯阻燃剂复配阻燃PC/ABS合金

采用酸碱处理法对蒙脱土进行有机化改性, 再将酸碱处理的蒙脱土与磷酸酯阻燃剂复配, 作为聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(PC/ABS)合金的阻燃体系, 并表征了酸碱处理蒙脱土对合金的热稳定性和阻燃性能. 结果表明, 间苯二酚双(二苯基磷酸酯)改性的蒙脱土(BDP-MMT)使阻燃PC/ABS合金的起始分解温度降低, 而酸碱处理蒙脱土却使合金的起始分解温度有所提高; BDP-MMT的加入会恶化碳层的阻隔性能, 而酸碱处理蒙脱土却可以增加碳层的稳定性, 使第二热释放峰值出现的时间延迟, 且适合的酸浓度处理蒙脱土可以使合金通过UL-94 V-0级检验.