论文部分内容阅读
本研究以壳聚糖、羟基铝离子为插层剂对蒙脱石进行复合改性,制备出一系列壳聚糖/羟基铝改性蒙脱石吸附材料,并利用多种现代测试手段探讨了壳聚糖、羟基铝离子插层蒙脱石的条件和机理,以及改性蒙脱石的结构及表面性质。在此基础上,以两种酸性染料（酸性蓝25和酸性绿25）和Cr6+离子为研究对象,探讨了改性蒙脱石吸附材料对阴离子类有机无机污染物的吸附性能及吸附机理。主要研究内容及结果如下:（1）以壳聚糖为插层剂对铝柱撑蒙脱石进行改性,壳聚糖分子不能通过离子交换作用取代蒙脱石层间羟基铝离子,只是有限量地吸附在铝柱撑蒙脱石的表面上,堵塞了部分层间和表面孔道,使改性蒙脱石的比表面积和孔容积均有所降低。（2）以壳聚糖、羟基铝离子为插层剂对钠基蒙脱石进行复合柱撑改性,壳聚糖和羟基铝离子均可通过阳离子交换作用进入到蒙脱石的层间,最后形成壳聚糖、羟基铝离子复合柱撑的层间结构,壳聚糖:蒙脱石增加到3∶1以上后,蒙脱石层间主要为壳聚糖分子占据并以双分子层平铺在蒙脱石层间。（3）壳聚糖/羟基铝改性蒙脱石因为壳聚糖在蒙脱石表面的负载,表面性质发生了很大的变化。TG-DSC分析表明改性蒙脱石的表面疏水性增强;BET比表面积分析表明改性蒙脱石比表面积减少,说明有壳聚糖分子进入蒙脱石表面的孔隙,阻塞了部分层间和表面孔道;Zeta电位分析表明经壳聚糖改性后,改性蒙脱石在酸性条件下有较高的Zeta电位。（4）壳聚糖/羟基铝改性蒙脱石对酸性蓝25和酸性绿25的吸附效果明显高于铝柱撑蒙脱石。壳聚糖/羟基铝复合柱撑蒙脱石对酸性蓝25和酸性绿25吸附效果优于壳聚糖改性铝柱撑蒙脱石。吸附能力随着溶液pH值的升高而显著降低,在酸性条件下效果更好。吸附机理主要是静电中和作用。（5）壳聚糖/羟基铝复合柱撑蒙脱石对Cr6+离子的吸附效果明显高于铝柱撑蒙脱石。改性蒙脱石对Cr6+离子吸附能力随着溶液pH值变化很大,在弱酸性条件,吸附较为有利。吸附机理主要是静电中和作用和络合作用。