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由于蛭石具有价格低廉、阳离子交换能力强、吸附性能好、耐磨性好等优点,被广泛应用到吸附剂、催化剂载体等方面。本实验首先对原蛭石进行膨胀改性,确定最佳膨胀改性工艺,然后制备了Na2S膨胀改性蛭石和壳聚糖膨胀改性蛭石,对这两种吸附剂进行HgCl2吸附性能的研究,以吸附理论作为基础,进一步制备出HgCl2/改性蛭石催化剂,初步探索HgCl2/改性蛭石催化剂对乙炔氢氯化反应的催化性能,并对催化剂失活原因进行了初步分析。采用XRF、XRD、SEM、红外等手段对蛭石进行表征,确定了蛭石的化学组成和结构。通过对膨胀度比较,筛选出蛭石膨胀的最佳大小:厚度为0.6-1.5mm,粒径为7-8mm。采用煅烧、微波、H2O2浸泡三种方法对蛭石进行膨胀改性,研究了煅烧时间、温度;微波加热时间、功率和H2O2浓度对蛭石膨胀性的影响。得到最佳膨胀条件为:煅烧时间为80s、煅烧温度为1000℃;微波功率为高火,加热时间为60s;H2O2质量浓度为25%。并确定了最佳膨胀工艺:H2O2和微波联合膨胀改性技术:25%H2O2、微波功率为高火、加热时间为60s时测得蛭石最大膨胀倍数为47.68倍。探索了Na2S膨胀改性蛭石对HgCl2吸附的最优条件,并且对吸附动力学和热力学进行研究。通过正交实验得出最优吸附条件:Na2S浓度为1.5mol/L,吸附时间为30min,吸附剂用量为0.2g,溶液pH为6,在最优吸附条件下对HgCl2的去除率为86%左右。通过吸附动力学结果表明:Na2S膨胀改性蛭石吸附HgCl2符合拟二级吸附动力学模型。吸附热力学研究表明:Na2S膨胀改性蛭石对HgCl2的吸附更加符合Freundlich吸附等温模型,热力学参数H、 G、 S计算结果证明:Na2S膨胀改性蛭石吸附HgCl2是放热、自发的反应,高温不利于吸附反应的进行。研究了壳聚糖膨胀改性蛭石吸附HgCl2的最佳吸附条件,并对吸附动力学和吸附热力学进行研究,计算出热力学参数,丰富了吸附理论。溶液pH为6,壳聚糖与蛭石用量比为0.05,吸附时间为40min时条件最优,在最优吸附条件下对HgCl2的去除率为96%左右。使用拟一级和拟二级动力学方程进行拟合后得出:此吸附行为更符合拟二级吸附动力学模型。相比Langmuir吸附等温线,Freundlich吸附等温方程可以更好地描述吸附平衡。计算得到的热力学参数(G、 H和S)表明,壳聚糖膨胀改性蛭石吸附HgCl2是自发的、放热的、可行的。与不同种类吸附剂对比得出,壳聚糖膨胀改性蛭石具有很好的除汞效果,是一种高效、环保的除汞吸附剂。分别制备了HgCl2/膨胀蛭石催化剂、HgCl2/壳聚糖膨胀蛭石催化剂和HgCl2/壳聚糖+助剂膨胀蛭石催化剂,并应用到乙炔氢氯化反应中。实验结果证明:蛭石经过壳聚糖膨胀改性后,催化剂活性和寿命均有所提高,添加助剂后选择性进一步提高,达到99%以上,但是转化率和寿命均不高。采用对催化剂的热重分析和外观观察,初步探索催化剂失活原因,发现HgCl2流失和积碳可能是催化剂失活的两个主要原因。