两性-非离子表面修饰剂复配修饰塿土吸附Cd2+的动力学

【目的】研究两性表面修饰剂和非离子表面修饰剂复配修饰塿土对重金属Cd²⁺的吸附动力学特征,为两性-非离子表面修饰剂复配修饰塿土对重金属Cd²⁺的吸附特征和机制的研究提供理论依据。【方法】以原土,即未修饰塿土(CK)为对照,以十二烷基二甲基甜菜碱(BS)作为两性表面修饰剂,辛烷基酚聚氧乙烯醚(OP)作为非离子表面修饰剂,采用批处理方法,研究20,40 ℃时,BS单一修饰和不同比例BS与OP复配修饰塿土对Cd²⁺的吸附动力学。【结果】在20和40 ℃,BS-OP复配修饰土娄土吸附Cd²⁺的快速吸附阶段平均速度（V_f）分别表现为100% BS>50% BS≈50% BS+50% OP>100% BS+100% OP≈100% BS+50% OP>CK>50% BS+100% OP;100% BS>100% BS+50% OP>100% BS+100% OP>50% BS>50% BS+50% OP≈50% BS+100% OP>CK。BS修饰比例相同时,修饰塿土的V_f总体上随着OP修饰比例增大而下降;OP修饰比例相同时,随着BS修饰比例的增加,修饰塿土的V_f均增大。【结论】在两性-非离子表面修饰剂复配修饰土娄土对Cd²⁺的吸附过程中,BS起促进作用,OP起抑制作用,描述修饰塿土吸附Cd²⁺的较佳模型是双常数动力学模型。     

BS-CTMAB复配修饰膨润土对苯酚的吸附

采用两性表面修饰剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)和阳离子表面修饰剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)复配修饰膨润土,通过批处理法研究了不同修饰比例、温度、pH和离子强度等条件下,复配修饰膨润土对苯酚的吸附规律和热力学特征,并探讨了其吸附机制。结果表明,CTMAB复配修饰显著增强了两性修饰膨润土对苯酚的吸附能力,30℃时吸附量呈现100BS+100CT(100%BS-12+100%CTMAB)100BS+50CT(100%BS-12+50%CTMAB)50BS+100CT(50%BS-12+100%CTMAB)100BS+150CT(100%BS-12+150%CTMAB)50BS+50CT(50%BS-12+50%CTMAB)100BS+25CT(100%BS-12+25%CTMAB)50BS+150CT(50%BS-12+150%CTMAB)50BS+25CT(50%BS-12+25%CTMAB)100BS(100%BS-12)50BS(50%BS-12)CK(原土)的顺序。当CTMAB复配修饰比例在0~100%CEC时,两性复配修饰土样对苯酚的吸附量随着修饰比例的增大而升高,而在100%~150%CEC阶段,吸附量则随CTMAB修饰比例的增大有所降低;修饰土样对苯酚吸附量随着温度、pH的升高而降低,在低浓度范围内,随着离子强度的增大而升高。Henry模型适用于描述苯酚在供试土样的吸附,供试土样对苯酚的吸附属于自发的物理吸附过程,吸附呈现焓减、熵增特征。     

苯酚在BS-Tw80复配修饰膨润土和高岭土上吸附的比较

以不同阳离子交换量(CEC)的膨润土和高岭土为基质,采用两性表面修饰剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)+非离子表面修饰剂吐温80(Tw80,T)进行复配修饰,以批处理法对比研究了不同修饰比例、温度、离子强度和pH条件下,两性复配修饰膨润土和高岭土对苯酚吸附的效果,并从吸附等温线、温度效应和热力学角度探讨比较了吸附机制.结果表明,土样CEC是影响复配修饰土样对苯酚吸附的关键因素,相同比例两性复配修饰的膨润土对苯酚吸附量均高于高岭土.不同因素对于复配修饰膨润土和高岭土吸附苯酚的影响总体具有良好的一致性,复配修饰均显著增强了膨润土和高岭土对苯酚的吸附能力,两种不同基质的50倍CEC的BS-12修饰基础上不同碳碳比例 Tw80(50BS+T)修饰土样随Tw80修饰比例加大对苯酚吸附量增大,100倍CEC的BS-12修饰基础上不同碳碳比例 Tw80(100BS+T)修饰土样随Tw80修饰比例加大对苯酚吸附量降低,复配修饰两种吸附基质对苯酚吸附量均随着温度、pH的升高而降低,随着离子强度的增大而升高.Henry模型适用于描述苯酚在各供试土样的吸附.BS+T复配修饰膨润土对苯酚的吸附决定于焓减和熵增,是多种吸附形式并重的吸附机制,而BS+T复配修饰高岭土是焓减决定的以疏水分配吸附为主的吸附机制.     

BS-12和β-环糊精复配修饰膨润土及其对苯酚吸附性能的初步研究

【目的】研究两性表面修饰剂十二烷基甜菜碱(BS-12)和复配修饰剂β-环糊精(β-CD)复配修饰膨润土对苯酚的吸附性能,为有机物污染土壤的修复提供理论依据。【方法】在25℃下,采用批处理法,研究了膨润土原土对浓度为修饰比例25%CEC、50%CEC、75%CEC、100%CEC、125%CEC和150%CEC的BS-12,以及100%CEC的BS-12修饰膨润土对浓度为修饰比例25%CEC至150%CEC的β-CD的吸附特性;在此基础上,研究了膨润土原土、BS-12修饰膨润土、BS-12+β-CD复配修饰膨润土对苯酚的吸附量和吸附率。【结果】在25℃条件下,膨润土原土对BS-12的吸附率较高,在修饰比例为125%CEC时,BS-12吸附率达到96.97%;BS-12修饰膨润土对β-CD的吸附量随β-CD平衡浓度的增加先升高后降低,吸附率在100%CEC时最高,为30.37%。在苯酚平衡浓度相同时,不同修饰膨润土对苯酚的吸附量表现为BS-12修饰膨润土BS-12+β-CD复配修饰膨润土膨润土原土。【结论】两性表面修饰剂BS-12修饰膨润土对苯酚的吸附能力优于其他膨润土。     

BS-12+DTAB复配修饰膨润土吸附Cr(Ⅵ)和Cd2+的研究

为了探究和比较两性+阳离子复配修饰膨润土对不同类型重金属离子[Cr(Ⅵ)和Cd~(2+)]的吸附效应及影响机制,采用阳离子型表面修饰剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB或DT)复配修饰两性表面修饰剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12或BS)修饰膨润土,批处理法研究各复配修饰土样对Cr(Ⅵ)和Cd~(2+)的等温吸附的异同,并对比温度、pH值和离子强度对吸附的影响。结果表明:各复配修饰膨润土对Cr(Ⅵ)和Cd~(2+)的吸附等温线均符合Langmuir模型。供试土样对Cr(Ⅵ)的平衡吸附量呈现BS+150DT(150%CEC的DTAB复配修饰膨润土)BS+100DTBS+50DTBS+25DTBSCK(膨润土)的趋势,且最大吸附量(qm)为205.67 mmol·kg-1(BS+150DT)。土样对Cd~(2+)的平衡吸附量表现为BSCKBS+25DTBS+50DTBS+100DTBS+150DT,其qm值为232.38 mmol·kg-1(100BS)。10~40℃范围内,CK、BS修饰土对Cr(Ⅵ)吸附量为增温正效应,而BS+DT复配修饰土对Cr(Ⅵ)吸附呈现自发、焓减和熵增的特征;各供试土样对Cd~(2+)的吸附均表现为自发、焓增和熵增的特征。随着pH值的升高,各修饰土样对Cr(Ⅵ)的吸附量均逐渐降低,而对Cd~(2+)的吸附量逐渐增加。离子强度增加不利于供试土样对Cr(Ⅵ)和Cd~(2+)的吸附。BS+DT复配修饰膨润土表面的电荷类型、电荷数量是决定Cr(Ⅵ)和Cd~(2+)吸附差异的主要因素。     

BS+DT和BS+SDS复配修饰红壤对Cd2+吸附的比较

为了比较两性-阳离子和两性-阴离子复配修饰可变电荷土壤对Cd~(2+)吸附的差异,采用阳离子型表面修饰剂十二烷基三甲基溴化铵(DT)和阴离子型表面修饰剂十二烷基磺酸钠(SDS)分别对十二烷基二甲基甜菜碱(BS)两性修饰红壤进行复配修饰,以批处理法研究各供试土样的等温吸附及热力学特征,并对比了修饰比例、温度、pH和离子强度对吸附的影响。结果表明:阳、阴离子对两性修饰红壤的复配修饰具有相反的效应,BS+DT复配修饰红壤对Cd~(2+)吸附量随DT修饰比例的增加而减小,BS+SDS复配修饰红壤对Cd~(2+)的吸附量随SDS修饰比例的增加而增加。供试土样对Cd~(2+)饱和吸附量呈现出BS+SDSBSCK(红壤)BS+DT的规律,Sips模型能够较好地描述Cd~(2+)在各供试土样上的吸附机制。各供试土样对Cd~(2+)的吸附均呈现出吸热、熵增、自发的特征,低离子强度和高pH有利于Cd~(2+)的吸附。可变电荷土壤表面负电荷数量较少是造成阳、阴离子复配修饰对Cd~(2+)吸附差异的关键因素。     

DTAB对两性膨润土的复配修饰机制和吸附菲的影响

复配修饰后的黏土对污染物具有卓越的吸附功能,为了探究阳离子型修饰剂对两性修饰土的复配修饰机制,并考察其对两性修饰土吸附有机污染物的影响,采用阳离子型表面修饰剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)对两性表面修饰剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)修饰膨润土进行复配修饰,通过“S_DC”曲线变化和模型拟合结果判断复配修饰在土样表面的离子交换和疏水结合模式的变化,并验证了阳离子+两性复配修饰土样对菲的吸附效果。结果表明:DTAB对25%、50%和100%BS-12修饰土复配修饰存在离子交换和疏水结合两种模式,且分别在DTAB修饰比例31.15%、17.26%和2.40% CEC时开始出现疏水结合模式;单一BS-12修饰土对菲的吸附能力随BS-12修饰比例的增加而增强,25%BS-12+DTAB和50%BS-12+DTAB复配修饰土对菲的吸附能力均随DTAB修饰比例的增加而增加,而100%BS-12+DTAB复配修饰土对菲的吸附能力在不同DTAB复配修饰比例下差异较小;随着离子强度的增加,原土与BS-12修饰土对菲的吸附量显著增加,且0.1 mol·L^-1条件下最佳,而BS-12+DTAB复配修饰土无显著变化;DTAB+BS-12复配修饰土对菲的吸附能力与BS-12和DTAB的复配修饰比例以及菲的饱和吸附有关。     

BS-12+CTMAB复配修饰黄棕壤对菲的吸附

为了探究两性阳离子复配修饰黄棕壤对菲的吸附效应及影响机制,基于两性修饰剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)和阳离子型表面修饰剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)复配修饰膨润土吸附苯酚的最佳修饰比例,分别以蒙脱石含量为43%和6%的2种黄棕壤制备了2个系列的BS-12+CTMAB复配修饰土样。通过批处理法研究了两性复配修饰黄棕壤对菲的吸附特征,分析了温度、pH值和离子强度对复配修饰黄棕壤吸附菲的影响,并探讨了复配修饰黄棕壤对菲的吸附机理。结果表明,随着总修饰比例的增大,2种复配修饰黄棕壤对菲的吸附能力均逐渐增强,Henry模型适合描述2种复配修饰黄棕壤对菲的吸附;2种修饰黄棕壤对菲吸附量均随温度、pH值的升高而降低,在低浓度范围内,随离子强度的增大而升高;2种复配修饰黄棕壤对菲的吸附均以分配吸附为主,总体上修饰黄棕壤对菲和苯酚的吸附具有相似的机制。土样阳离子交换量(CEC)和修饰比例是两性复配修饰黄棕壤吸附菲的决定因素。     

不同复配修饰两性麦饭石对紫色土吸附Cu2+的影响

为了探索添加不同复配修饰两性黏土对紫色土吸附Cu~(2+)的影响,分别采用50%和100%CEC的阴离子型聚丙烯酰胺(APAM,简写为PA)、柠檬酸(CA)、乙二胺四乙酸(EDTA,简写为ED)和十二烷基磺酸钠(SDS,简写为SD)对50%CEC十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12或BS)修饰麦饭石进行复配修饰,并将复配修饰后的麦饭石以1%的质量比加入到紫色土(PS)中,形成PS50BS+PA(PS中添加1%的50%BS+PA修饰麦饭石,下同)、PS50BS+CA、PS50BS+ED、PS50BS+SD四类混合土样。批处理法研究各混合土样对Cu~(2+)的等温吸附和热力学特征,并对比不同pH值、温度和离子强度对Cu~(2+)吸附的影响。结果表明:不同混合土样对Cu~(2+)吸附等温线均呈"L"型且符合Langmuir模型。各混合土样对Cu~(2+)的最大吸附量qm在94.90～144.80 mmol·kg-1之间,表现为PS50BS+PA PS50BS+CAPS50BS+SD PS50BS+ED PSBS PS的趋势,且相同复配修饰模式下Cu~(2+)吸附量在100%复配修饰比例更佳。20～40℃范围内,除PS50BS+PA和PS50BS+SD以外,供试土样对Cu~(2+)的吸附量均随温度的升高而升高,增加幅度为8.29%～15.99%。pH值3～5范围内,各混合土样对Cu~(2+)的吸附量均随着pH值的升高而升高。各混合土样(除PS50BS)对Cu~(2+)的吸附量均随着离子强度的增加而降低,以0.01 mol·L~(-1)最佳。混合土样对Cu~(2+)的吸附为自发和熵增的过程,且除PSBS+PA和PS50BS+SD外的土样对Cu~(2+)的吸附为吸热反应。     

BS-DTAB复配修饰红壤对苯酚的吸附

为了探究复配修饰后,可变电荷类型的红壤与恒电荷土壤对苯酚的吸附差异,以红壤作为供试土样,在两性表面活性剂BS-12(十二烷基二甲基甜菜碱)修饰的基础上,以阳离子型表面活性剂DTAB(十二烷基三甲基溴化铵)复配修饰制备两性-阳离子复配修饰红壤,采用批处理法研究在单一苯酚及Cd2+复合条件下供试土样对苯酚的吸附效果,并分析不同修饰比例、温度、离子强度和pH的影响。结果表明,DTAB复配修饰增强了BS-12两性修饰红壤对苯酚的吸附能力,单一苯酚表现出在总修饰比例小于150%CEC时吸附量随着修饰比例的增加而递增;各修饰土对苯酚的吸附具有增温负效应;苯酚吸附量随着pH的升高而降低;随着离子强度的增大,苯酚单一处理时供试土样对苯酚吸附量减少,但苯酚和Cd2+复合处理时,则呈现先降低后升高的趋势。Henry模型能较好地拟合各修饰红壤对苯酚吸附的等温吸附数据,吸附以分配机制为主;供试土样对苯酚的吸附属于自发的物理吸附过程。复配修饰红壤的苯酚吸附量低于恒电荷土壤,其黏土矿物成分决定的低CEC是主要影响因素。     

长链两性修饰土对Cd2+的吸附动力学

以两性表面修饰剂十八烷基二甲基甜菜碱(Bs-18)修饰的(土妻)土土样为研究对象,在Cd2+单一条件和与苯酚共存的复合条件下,通过不同的速度参数研究了修饰土样对Cd2+的吸附动力学特征,并对吸附机制进行探讨.结果显示.在20℃和40℃温度下单一、复合两种处理的条件下,不同修饰比例BS-18修饰土样的各速度参数均大于未修饰土样,且总体上均随着修饰比例的增加而增大,表明修饰可以显著加快填土土样对Cd2+的吸附速度;吸附反应分为快速反应和慢速反应2个阶段,总反应平均速度Vt由快速吸附反应速度Vf和慢速吸附反应速度Vs共同决定;温度升高,单一处理Cd2+的总反应平均速度基本不变,复合处理则下降;加入苯酚可以加快Cd2+的总反应平均速度,40℃时则表现为抑制效应.cd2+吸附速度的描述以双常数方程动力学模型为最佳模型,模型参数A、B值可以用来描述吸附速度的大小.     

不同修饰模式高岭土的表征及对CrO42-的吸附

为了研究不同修饰模式高岭土对CrO_4~(2-)的吸附效果,并分析外界条件对CrO_4~(2-)吸附效果的影响,采用DTAB(十二烷基三甲基溴化铵,简写为DT)分别对15%、30%和60%BS-12(十二烷基二甲基甜菜碱,简写为BS)高岭土进行复配修饰,探索不同BS-12和BS+DT复配修饰模式高岭土的表面特征及其对CrO_4~(2-)的吸附特征,并对比不同p H值和温度条件下的吸附差别。结果表明:高岭土经BS-12和BS+DT修饰后,TOC含量均表现为疏水修饰模式疏水修饰和离子交换共存模式离子交换模式;不同修饰模式高岭土层间距d001无显著变化,但相比原土(CK)均增大;不同修饰模式高岭土的比表面积SBET随疏水修饰的增强而减小。BS+DT修饰高岭土对CrO_4~(2-)的吸附量均比CK和BS-12修饰的土高,Henry模型拟合证明疏水修饰模式高岭土对CrO_4~(2-)保持着良好的吸附能力,且随着疏水修饰比例的增强,土样对于CrO_4~(2-)的结合能力增强。温度范围10~30℃内,CK对CrO_4~(2-)吸附量增加5%以上,不同BS-12修饰土的吸附量增加了1.4%~3.7%。15%、30%和60%BS+DT复配修饰土对CrO_4~(2-)吸附量降低了5.4%~7.2%。p H值在4~10范围内,随着p H值增大,各修饰土样对CrO_4~(2-)的吸附量均逐渐减小。     

皂苷和小分子有机酸对污染土娄土中Cd的淋洗效果

【目的】使用生物表面活性剂(皂苷)、小分子有机酸(柠檬酸、苹果酸和草酸)对污染土娄土中的Cd进行淋洗,寻求各淋洗剂对污染土娄土Cd淋洗的最适条件,为强化植物修复重金属污染土壤提供参考依据。【方法】采用振荡淋洗批处理方法,研究皂苷、柠檬酸、苹果酸和草酸淋洗剂在不同时间、pH、浓度、淋洗次数、复合比条件下对污染土娄土中Cd的淋洗效果,用Sposito浸提法提取淋洗前后污染土娄土中的Cd,并分析其形态的变化。【结果】(1)0.01mol/L草酸对污染土娄土中Cd无淋洗作用;其他淋洗剂对污染土娄土中Cd淋洗的最适条件为:淋洗时间240 min,pH5.0,苹果酸、柠檬酸、皂苷淋洗的最适浓度分别为0.50,0.150,0.200 mol/L,对应最大的Cd淋洗百分率分别为39.86%,45.81%和17.4%;增加淋洗次数,可明显提高淋洗百分率。(2)皂苷与低浓度柠檬酸、苹果酸复配对污染土娄土中Cd的淋洗具有促进作用,当其物质的量之比分别为10∶3和4∶3时,对污染土娄土中Cd的复合淋洗效果最佳,Cd的淋洗百分率最大,分别可达37.09%,32.32%。(3)增加淋洗次数时,皂苷、柠檬酸、苹果酸促进了污染土娄土中各形态Cd的转变,土壤中碳酸盐结合态、有机结合态、硫化物残渣态Cd明显减少。【结论】皂苷、柠檬酸、苹果酸可用于强化植物修复重金属Cd污染土壤。     

镉离子在两性修饰红壤性水稻土中运移研究

以饱水土柱运移实验,用非反应性离子Cl-作为对照,研究了Cd2 在不同两性修饰剂修饰的红壤性水稻土土样中的运移、洗脱特征.目的通过Cd2 的运移、洗脱参数及Cd2 残留率的差异来评价两性修饰土对重金属污染防治的实用性.结果表明,应用平衡模型可以很好的拟合非反应性Cl-在两性修饰红壤性水稻土中的运移,阻滞因子R值均小于1且呈现CK(红壤性水稻土原土)>AR(十二烷基氨基酸修饰红壤性水稻土)>BS(十二烷基甜菜碱修饰红壤性水稻土)的顺序;非平衡模型能够很好地模拟Cd2 在两性修饰红壤性水稻土中的穿透、洗脱曲线,单一、苯酚混合条件下Cd2 运移的阻滞因子R的顺序均为AR>BS>CK,单一条件下Ca2 对Cd2 洗脱的R值顺序为AR>CK>BS;混合处理下为AR>BS>CK,证实红壤性水稻土土样经两性修饰后确实具有增强土样持留重金属Cd2 的能力和吸持的稳定性.苯酚的存在对Cd2 两性修饰土样中的运移有一定影响,同时还可增强两性修饰后土样中Cd2 的稳定性.     

DTAB修饰不同模式两性膨润土的热力学和表征

为了探究阳离子型修饰剂修饰不同模式两性膨润土的热力学和表面特征,采用十二烷基三甲基溴化铵(DTAB,简写为DT)对不同十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12,简写为BS)修饰模式膨润土进行复配修饰,研究其吸附热力学和温度效应,并分析BS和BS+DT修饰土样总有机碳(TOC)含量和比表面积(S_(BET))、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、热重(TG)和扫描电镜(SEM)的特征。结果表明:DTAB吸附量、温度效应比(S_(40)/S_(20))的转折点均随膨润土表面BS疏水修饰的增强而减小。20~40℃范围内,CK(膨润土)对DTAB的吸附为增温正效应,不同模式BS膨润土对DTAB的吸附呈增温负效应。CK和不同模式BS膨润土对DTAB的吸附均属于自发反应。随BS疏水修饰的增强,反应自发性增强,且由吸热、熵增(CK)转为放热、熵减过程。随着BS和DT疏水修饰的增强,土样TOC含量、晶层间距(d_(001))均增大,而S_(BET)减小。TG、FTIR和SEM特征均证实了DTAB在BS膨润土表面的修饰。     

两性修饰剂修饰红壤对镉离子吸附的影响

采用不同比例的八烷基氨基酸表面修饰剂修饰红壤，研究了在单一Cd^2＋和苯酚混合条件下供试土样对Cd^2＋的吸附和热力学特征．目的在于探讨两性修饰剂修饰可变电荷土壤以增强对重金属离子吸附的效果。结果表明，除20℃混合条件下100％A A-8处理外．同一温度下不同修饰比例的供试土样对Cd^2＋的吸附量顺序均为CK〉50％A A-8〉100％A A-8，但差异并不显著。Cd^2＋的吸附具有化学吸附的升温正效应特征。苯酚的共存对Cd^2＋的吸附具有减弱作用。Langmuir模型是描述Cd^2＋吸附等温线的最佳模型。热力学研究结果表明供试土样对Cd^2＋的吸附为熵增控制的自发性反应，表面修饰剂羧基上的负电荷点位和土壤表面上的正电荷点位的结合可能是主要的修饰机理，八烷基碳链的疏水性则是Cd^2＋在供试土样表面上吸附阻力的主要形式。八烷基氨基酸不是一种较好的增强红壤吸附重金属能力的有机修饰剂。     

不同解吸剂对污染土娄土铜铅的解吸动力学研究

【目的】研究螯合剂和表面活性剂作用下污染土娄土中Cu、Pb的解吸动力学特征。【方法】在Cu单一污染、Pb单一污染和Cu、Pb复合污染土娄土中,分别加入2种螯合剂(乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸(CIT))和2种表面活性剂(十二烷基磺酸钠(SDS)、鼠李糖脂(RL2))作为解吸剂,采用批次试验方法,研究螯合剂和表面活性剂对污染土娄土中Cu、Pb不同形态及其含量的影响,并对其解吸动力学方程进行拟合。【结果】2种螯合剂对Cu、Pb的解吸是一个相对慢速的过程,240min左右时解吸基本达到平衡;而2种表面活性剂对Cu、Pb的解吸是一个相对快速的过程,在60min左右达到平衡。4种解吸剂对Cu的解吸量依次表现为EDTA>CIT>RL2>SDS;对Pb的解吸量依次表现为EDTA>CIT>SDS>RL2。【结论】4种解吸剂中,EDTA对污染土娄土中Cu、Pb的解吸效果最好;准二级方程能较好地描述4种解吸剂解吸污染土娄土中Cu、Pb的动力学特征。     

不同淋洗剂对污染土娄土中Cu、Pb的淋洗修复研究

【目的】研究不同条件下螯合剂乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)、柠檬酸(CIT)和阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、生物表面活性剂鼠李糖脂(RL2)对污染土娄土中铜、铅的淋洗效果,并对淋洗机制进行探讨。【方法】以铜、铅单一污染的土娄土为研究对象,分别加入2种螯合剂(EDTA、CIT)和2种表面活性剂(SDS、RL2),采用批次试验方法,分析淋洗剂浓度、pH、背景电解质(NaNO3和NaCl)、水(mL)土(g)比、淋洗次数对污染土娄土中Cu和Pb的淋洗百分率的影响,探索不同淋洗剂淋洗污染土娄土中Cu和Pb的最佳条件。【结果】在相同浓度下,EDTA和CIT对污染土娄土中Cu的淋洗百分率明显高于其他淋洗剂,EDTA对Pb的淋洗百分率明显高于其他淋洗剂。淋洗4次后,4种淋洗剂对污染土娄土中Cu的淋洗能力由大到小为CITEDTARL2SDS,对污染土娄土中Pb的淋洗能力为EDTARL2CITSDS。EDTA和CIT溶液淋洗土娄土中Cu和Pb的最适条件为:水土比20(mL)∶1(g)、淋洗剂浓度0.01mol/L、pH=7、无背景电解质;当水土比为20(mL)∶1(g)、RL2溶液浓度为0.02mol/L、pH=8、无背景电解质条件下,RL2对污染土娄土中Cu、Pb的淋洗效果最佳。【结论】EDTA、CIT和RL2可以有效去除污染土娄土中的Cu,EDTA可作为石灰性污染土娄土中Pb的最佳淋洗剂,而SDS不宜作为污染性土壤的淋洗剂。     

BS/DTAB复配修饰膨润土的表征及对苯酚、菲的不同吸附模式

为了探究总修饰比例对复配修饰膨润土表面结构特性及对不同疏水性的有机污染物(苯酚、菲)吸附模式的影响。采用十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)复配十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)修饰膨润土,研究了复配修饰膨润土总碳和总氮含量、比表面(SBET)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)的特征,并分析了总修饰比例、表面特性及吸附量三者相关性。结果显示:红外图谱及电镜扫描均证实了DTAB在BS-12两性膨润土表面的修饰;随着总修饰比例的增大,复配修饰膨润土对苯酚及菲的吸附量增大,在总修饰比例超出150%CEC后吸附量开始下降;总碳含量、层间距(d001)变化规律与总修饰比例成正比,比表面积变化规律与总修饰比例成反比,且变化幅度均在总修饰比例超出150%CEC后增大。相关性分析结果表明,复配修饰膨润土对苯酚和菲的吸附能力由总碳含量决定,BS/DTAB复配修饰膨润土对苯酚吸附模式为分配吸附,而对菲的吸附模式为分配吸附和表面吸附共存的模式。     

两性修饰磁性膨润土的表征及其对苯酚的吸附

采用共沉淀负载Fe_3O_4法制备了磁性膨润土,并以两性修饰剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)对其进行两性有机修饰,在对样品进行分析表征的基础上,采用批处理法研究了BS-12修饰磁性膨润土对苯酚的吸附特征。结果表明,磁性膨润土及两性修饰磁性膨润土磁性良好并利于回收;膨润土负载Fe_3O_4后比表面积增加,两性修饰磁性膨润土的比表面积和孔容随BS-12修饰比例的增大而减小,粒径随修饰比例的增大而增大;BS-12修饰增大了磁性膨润土的C、N含量,在磁性膨润土上形成有机相。两性修饰磁性膨润土对苯酚的吸附量,随BS-12修饰比例和离子强度的增大而增加,随pH和温度的升高而减少。Henry模型适用于描述两性修饰磁性膨润土对苯酚的吸附,吸附以分配机制为主。