不同浓度酸改性对凹凸棒石黏土磷吸附性能的影响

比较分析了不同浓度酸改性凹凸棒石黏土对不同程度磷污染水体的吸附净化性能,并初步探讨了酸改性影响凹凸棒石黏土磷吸附性能的作用机制。结果发现,3%～30%酸改性可以不同程度地提高凹凸棒石黏土的磷吸附性能,其中以3%酸改性效果最好,在1%投加量下,其对Ⅴ类(P0·4mgL-1)和劣Ⅴ类(P1·0mgL-1)水磷的去除率分别达到95%和15%,而原土对磷污染水体基本无吸附净化能力。不同浓度酸改性不同程度地降低了凹凸棒石黏土的pH,可由原土的8·6降至3·86～3·35;3%～30%酸改性凹凸棒石黏土的zeta电位呈折线形变化,其中以3%酸改性凹凸棒石黏土的zeta电位最高,可达到-28·1mV。结果表明,酸改性可以通过改变凹凸棒石黏土的表面电荷和吸附活性位点等来提高它的磷吸附净化性能,且最适酸改性浓度不超过3%。     

天然膨润土的矿物特性及其磷吸附性能研究

比较了不同天然膨润土共7个样品对不同程度磷污染水体的吸附净化性能,通过等温吸附实验,探讨了膨润土对磷的吸附机制.结果发现,供试膨润土对水体磷均有一定的吸附净化潜力,但针对不同程度磷污染水体存在一定差异,且同一属型膨润土的吸附净化能力因矿物组成差异而不同.针对模拟V类水(P 0.4 mg/L)和劣V类水(P 1.0 mg/L),BN-2的吸附净化能力最强,BN-6的吸附净化能力较差,而其余膨润土对磷的吸附净化能力稍显差异.天然膨润土对磷的吸附等温曲线符合Freundlich方程,说明膨润土对磷的吸附可能属于不均匀介质的多分子层吸附.结果表明,在针对不同程度磷污染水体时,需根据膨润土的矿物特性,使各具特殊性质的不同天然膨润土矿样得到有效的应用.     

改性高岭土对废水中磷的吸附性能及机理研究

采用盐酸和煅烧2种方法对苏州高岭土进行了改性,分析其对模拟含磷废水中磷的吸附效果,并初步探讨了其作用机制,继而进行了等温吸附和吸附动力学试验研究。结果显示,酸、热改性均不同程度地提高了高岭土对模拟废水中磷的吸附净化能力,尤以9%酸改性和500℃煅烧效果最为明显。在处理25 ml浓度为20 mg/L的模拟含磷废水中,高岭土投加量为2%(重量比)时,经9%酸改性高岭土对磷去除率达81.8%,较天然高岭土提高了44.6%。在处理50 ml浓度为20 mg/L的模拟含磷废水时,经500℃煅烧改性高岭土对磷的去除率高达99.5%,残留溶液中磷浓度仅为0.10 mg/L,达到我国相应排放标准。酸改性可通过改变高岭土的吸附活性点位来提高其对磷的吸附净化性能,而煅烧通过活化高岭石中的铝而提高其对磷的吸附净化性能。天然、9%酸改性及500℃煅烧高岭土磷吸附等温线均符合Freundilch和Langmuir方程,皆达极显著水平(P<0.01)。天然、9%酸改性及500℃煅烧高岭土对磷的动力学吸附特征一致,皆与准二级方程拟合最佳,达极显著水平(P<0.01)。500℃煅烧高岭土对磷的饱和吸附量最大,在净化含磷废水中具有良好的应用前景。     

BS-12改性不同磁性黏土矿物对苯酚吸附及机制的比较

采用共沉淀法制备磁性海泡石（MST）、磁性沸石（MZT）和磁性凹凸棒石（MAT）,并以两性表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱（BS-12）对其进行改性,以X射线衍射（XRD）对不同吸附剂材料进行表征分析,通过批处理法比较了BS-12改性不同磁性黏土矿物对苯酚的吸附特征,同时考察了温度、pH和离子强度对不同磁性黏土矿物间及不同改性比例下吸附苯酚的影响。结果表明,三种黏土矿物原样和磁化样对苯酚的吸附能力分别呈NAT＞NST＞NZT、MAT＞MST＞MZT的大小顺序,磁化对凹凸棒石的苯酚吸附能力影响最大,这与Fe3O4在凹凸棒石上的覆盖度较高有关。经BS-12改性后,三种改性磁性黏土矿物对苯酚的吸附量均随改性比例的增大而增加,具有一致性;三种磁性黏土矿物中,BS-12改性对磁性海泡石的苯酚吸附能力提升最多,这与BS-12在磁性海泡石的改性率较高有关。温度和溶液初始pH值的升高不利于BS-12改性磁化样对苯酚的吸附,但离子强度的增加对BS-12改性磁化样吸附苯酚具有促进作用。BS-12改性磁性黏土矿物对苯酚的吸附以疏水分配作用为主,吸附能力取决于有机碳含量。三种改性磁性黏土矿物中,BS-12改性磁性凹凸棒石上的有机碳含量最高,对苯酚的吸附能力最强,且吸附受温度、pH和离子强度的影响最小。     

铁铝柱撑膨润土组成特征及其磷吸附性能研究

利用天然膨润土合成了铁柱撑膨润土（Fe1-Mt、Fe10-M）t、羟基铁膨润土（FeOx-M）t、羟基铝膨润土（AlOx-M）t和羟基铝铁膨润土复合体（AlFe-M）t,对其化学组成和矿物组成等特征进行分析,比较了5种不同铁铝柱撑膨润土对磷污染水体的吸附净化性能,并通过等温吸附试验探讨了柱撑膨润土对磷的吸附机制。结果发现,不同铁铝柱撑均可以增加天然膨润土的层间距,其中以羟基铝铁膨润土复合体的层间距增加最明显,与原土相比增加约为2倍。5种不同铁铝柱撑均能显著增强膨润土对磷污染水体的吸附净化能力,其中以FeOx-Mt的理论磷吸附容量最大,为12.03mg.g-1,其次为Fe10-Mt、AlFe-Mt和AlOx-Mt,吸附等温曲线同时符合Freundlich方程和Langmuir方程,均达显著水平。结果表明,除膨润土层间距外,不同铁铝柱撑膨润土的磷吸附能力主要与铁铝氧化物的含量及铁的存在形态相关。     

改性高岭土对水体中氮磷去除效果的研究

利用恒温振荡试验,研究了酸、碱、盐改性高岭土对水体中氮、磷去除效果的影响。结果表明,各处理高岭土对水体中氮、磷的吸附速率均较快,在2 h内均能达到吸附平衡。由Freundlich等温吸附方程模拟得出各处理高岭土对氮的吸附能力大小为Al处理〉Ca处理〉碱处理〉Mg处理〉原土〉酸处理;对磷的则为Al处理〉Mg处理〉Ca处理〉酸处理〉原土〉碱处理。由Langmuir等温吸附曲线方程得出各处理高岭土对氮的理论饱和吸附量顺序为Mg处理〉Ca处理〉碱处理〉Al处理〉原土〉酸处理;对磷的则为Al处理〉Ca处理〉Mg处理〉酸处理〉原土〉碱处理。各处理高岭土去除氮的适宜pH值为5.5-8.5,去除磷的适宜pH值为4-8.5。     

BS-12改性不同磁性黏土矿物对苯酚的吸附

采用共沉淀法制备磁性海泡石(MST)、磁性沸石(MZT)和磁性凹凸棒石(MAT),并以两性表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)对其进行改性,以X射线衍射(XRD)对不同吸附剂材料进行表征分析,通过批处理法比较不同磁性黏土矿物经BS-12改性后对苯酚的吸附特征,同时考察温度、pH和离子强度对BS-12改性磁性黏土矿物吸附苯酚的影响。结果表明,三种黏土矿物原样和磁化样对苯酚的吸附能力分别呈NATNSTNZT、MATMSTMZT的大小顺序,磁化对凹凸棒石的苯酚吸附能力影响最大,这与Fe3O4在凹凸棒石上的覆盖度较高有关。经BS-12改性后,三种改性磁性黏土矿物对苯酚的吸附量均随改性比例的增大而增加,具有一致性;三种磁性黏土矿物中,BS-12改性对磁性海泡石的苯酚吸附能力提升最多,这与BS-12在磁性海泡石的改性率较高有关。温度和溶液初始pH的升高不利于BS-12改性磁化样对苯酚的吸附,但离子强度的增加对BS-12改性磁化样吸附苯酚具有促进作用。BS-12改性磁性黏土矿物对苯酚的吸附以疏水分配作用为主,吸附能力取决于有机碳含量。三种改性磁性黏土矿物中,BS-12改性磁性凹凸棒石上的有机碳含量最高,对苯酚的吸附能力最强,且吸附受温度、pH和离子强度的影响最小。     

几种土壤及黏土矿物对多氯联苯吸附特性的研究

采用批量平衡试验,研究了不同土壤及长黏土矿物对多氯联苯吸附特性。结果表明:多氯联苯浓度范围为0.25~5.0mg L-1时,不同土壤及黏土矿物对多氯联苯的吸附均能用Freundlich方程很好地拟合,随着溶液中多氯联苯浓度的增加,土壤及黏土矿物对多氯联苯的吸附量增加;几种土壤对多氯联苯吸附量大小顺序为:红壤>黄褐土>砂姜黑土,土壤有机质、粘粒等对多氯联苯吸附起主要作用,土壤更易吸附高氯代PCB77;黏土矿物对多氯联苯吸附量大小顺序为:纳米蒙脱石>纳米SiO2>凹凸棒石,黏土矿物吸附多氯联苯能力的大小与黏土矿物的比表面积、粒径、层状结构等有关;多氯联苯本身分子的大小影响其在黏土矿物上的吸附;土壤中添加黏土矿物可以提高对多氯联苯的吸附。     

凹凸棒石环境矿物材料的制备及应用

机械力改性、物理改性和化学改性是凹凸棒石环境矿物材料制备的3种主要改性方法.机械力改性法和物理改性法工艺简单,化学改性法效率高且在实际生产中应用较多,但仅仅依靠一种改性作用目前尚难以满足环境应用领域对凹凸棒石矿物物理性能和化学性能的要求.因此,深入系统地研究凹凸棒石环境矿物的基本性能,揭示环境矿物的净化机理,提出进一步提高环境矿物净化性能的改性工艺,将有利于进一步扩大其应用领域.     

不同改性方法对沸石吸附对硝基苯酚能力的影响

利用酸改性、热活化、有机改性及联合改性等方法对沸石进行改性,制备了不同种类的改性沸石。通过紫外分光光度法对这些改性沸石吸附对硝基苯酚的能力进行检测,并用扫描电镜及X射线衍射对改性沸石的结构进行表征,着重比较改性过程中酸改性和灼烧改性实施顺序不同对沸石吸附能力的影响。结果表明,与500℃灼烧相比,900℃灼烧对沸石吸附能力的提高更为明显,但对沸石的结构有所破坏。酸改性可以去除沸石所携带的大量杂质,使孔道的连通性更好,从而使酸改性沸石对对硝基苯酚的吸附能力比灼烧改性沸石高。未经酸洗涤的沸石中所含杂质可能会在灼烧过程中对沸石的结构产生影响,先采用酸改性再结合热活化的方式对沸石进行改性比较合适。酸改性＋热活化（500℃）后再与有机改性结合,可以使改性沸石对对硝基苯酚吸附量大大增加。不同改性沸石的吸附能力依次为：有机改性沸石〉酸热联合改性沸石〉酸改性沸石〉灼烧（500℃）改性沸石〉天然沸石。     

Water Remediation by Adsorption of Phenol onto Hydrophobic Modified Clay

In this work we studied the phenol sorption from contaminated water onto modified clay mineral vermiculite and bentonite by insertion of hexadecyltrimethylammonium in the interlayer of clays. The non modified clays showed negligible interaction with phenol. The experimental data were treated using the Freunlich equation which had a good fit. The removal percentages were higher than 35% for modified vermiculite and for modified bentonite, 30%. Vermiculite and bentonite were compared for the removal of phenol from an aqueous solution based on the maximum adsorption capacity of each adsorbent, and no significant difference was found. The adsorption mechanism for both is the same, according to the results. Although, there is a lack of studies using vermiculite for this purpose, it can be concluded that hydrophobic modified vermiculite is very effective for removing phenol from water. Hydrophobic modified bentonite also remove phenol, but in lower proportions.     

纳米粘土矿物对阿特拉津的吸附-解吸特性研究

采用批量平衡实验,研究了纳米粘土矿物与原粘土矿物对除草剂阿特拉津的吸附解吸特陛。结果表明,粘土矿物对阿特拉津的吸附-解吸均能用Freundlich方程很好地拟合。随着溶液中阿特拉津浓度的增加,粘土矿物对阿特拉津的吸附量增加;粘土矿物粒径越小,吸附量越大,纳米粘土矿物的吸附量显著大于原粘土矿物。粘土矿物对阿特拉津吸附量大小顺序为：纳米SiO2）纳米蒙脱石〉凹凸棒石〉蒙脱石〉SiO2。粘土矿物对阿特拉津的解吸表现出一定的滞后效应,即粘土矿物吸附的阿特拉津越多,解吸的越少。粘土矿物对阿特拉津的解吸率大小顺序为：SiO2〉凹凸棒石〉纳米蒙脱石〉纳米SiO2〉蒙脱石。     

Removal of Cu2+ and Cd2+ from Aqueous Solution by Bentonite Clay Modified with Binary Mixture of Goethite and Humic Acid

Pre-modification of bentonite clay with goethite, humic acid, and a binary mixture of goethite and humic acid reagents increased its cation exchange capacity from 95 to 105.32, 120.4, and 125.8 meq/100 g of bentonite clay, respectively. The effective pre-modification of bentonite clay with goethite, humic acid, and goethite–humic acid reagents was confirmed from their Fourier transform infrared spectra which suggested that modification was effective on the AlAlOH and Si–O sites for goethite and humic acid modification and AlAlOH for goethite–humic acid modification. The presence of 0.001 M NaNO₃ electrolyte increased the adsorption capacity of bentonite clay. Temperature was observed to favor the adsorption of Cu²⁺ and Cd²⁺ onto both the raw and modified bentonite clay samples. The goethite–humic acid-modified bentonite gave the best adsorption capacity of ≈10 and 16 mg/g at 30 and 50°C, respectively, for both metal ions. The inner sphere complexation mechanism was suggested for the adsorption of both metal ions onto the modified adsorbents. Modifying bentonite clay with a binary mixture of goethite and humic acid reduced the selectivity of bentonite clay for either Cu²⁺ or Cd²⁺. Preadsorbed goethite and humic acid on bentonite clay will further reduce the mobility of heavy metal ions in soils and in aquatic environments.     

土壤胶体对蛋白质的吸附

土壤有机-无机复合体是土壤肥力的物质基础之一,不仅依随成土过程而发生变化,人类耕作利用也可产生影响。     

土壤胶体电位滴定与热分析的初步研究

土壤不仅是一个分散体系,而且其高度分散部分还带电荷。因此,它能与土壤溶液中的离子相互结合,形成双电层。大部分土壤的无机胶体是带负电的,所以主要吸附阳离子。当它在盐基不饱和时就呈酸性,形成所谓胶体酸,胶体酸的缓冲性能既取决于交换性酸的本性,也取决于土壤胶体的本性。因此,了解胶体酸的缓冲性能不仅有助于对土坡酸度本性的认识,也可了解土壤胶体的本性。本文仅就我国几种土壤及其无机胶体部分进行电位滴定与热分析,并与粘土矿物比较以探讨各土壤胶体的缓冲性能与粘粒矿物组成的关系。     

Removal of Copper and Cadmium Ions from Diluted Aqueous Solutions by Low Cost and Waste Material Adsorbents

The sorption of copper and cadmium ions using activated carbon,kaolin, bentonite, diatomite and waste materials such as compost,cellulose pulp waste and anaerobic sludge as sorbents is reported. Equilibrium isotherms were obtained for the adsorption of these metals in single and binary solutions. Bentonite presented the highest adsorption capacities for both copper and cadmium. A competitive uptake was observed when both metals are present; copper being preferentially adsorbed by all materials with theexception of anaerobic sludge. Equilibrium data were fitted toLangmuir and Freundlich models, with satisfactory results for most of the adsorbent-metal systems studied.Of all the adsorbents studied, bentonite and compost presentedthe highest removal efficiencies, reaching 99% for copper whencadmium is also present, for initial solution concentrations ofup to 100 mg L^-1. Anaerobic sludge has a greater preferencefor cadmium, even in the presence of copper, with removal efficiencies of 98% for similar concentrations to those mentioned above.