氨基硅烷偶联剂改性凹凸棒土的制备及其吸附性能-上海交通大学学报.PDFVIP

第２９卷 第２期 应 用 化 学 Ｖｏｌ．２９Ｉｓｓ．２ ２０１２年２月 　　　　　　　ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＰＰＬＩＥＤＣＨＥＭＩＳＴＲＹ　　　　　　　 Ｆｅｂ．２０１２ 氨基硅烷偶联剂改性凹凸棒土的制备及其吸附性能  朱维菊　高　华　李　村 　吴振玉　方　敏 （安徽大学化学化工学院　合肥２３００３９） 摘　要　采用双氨基硅烷偶联剂ＫＨ７９２对盐酸改性凹凸棒土（ＨＡＴＴ）进行改性，使用ＦＴＩＲ、ＴＧＡ、ＤＳＣ、ＸＲＤ 和ＢＥＴ等对目标产物（ＫＨＡＴＴ）进行了表征。研究了ＫＨＡＴＴ对模拟水样中Ｃｒ（ ）的吸附性能，系统考察了 Ⅵ 模拟水样中Ｃｒ（ ）的初始浓度、ｐＨ值、吸附时间及ＫＨＡＴＴ用量等因素对 Ｃｒ（ ）去除率的影响。结果表明， Ⅵ Ⅳ 在ＫＨＡＴＴ用量为３ｇ／Ｌ、吸附时间为４０ｍｉｎ、ｐＨ值为５５的条件下，ＫＨＡＴＴ对 Ｃｒ（ ）的去除率最高，达 Ⅵ ８５１５％；且ＫＨＡＴＴ经再生后第４次的吸附量仍可达到第１次吸附量的９０％以上。对吸附的过程和机理进行 了初步探讨。 关键词　凹凸棒土，硅烷偶联剂，改性，吸附，再生 中图分类号：Ｏ６３５．２　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　文章编号：１００００５１８（２０１２）０２０１８００６ ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０９５．２０１２．００１２９ ［１］ 近年来关于工业废水的治理问题也渐成热点，多种处理工业废水的方法正在被广泛的研究 。含 铬的工业废水中铬的毒性较强且不能被微生物降解，并能通过食物链在生物体内富集，对人类的危害极 大，水溶性Ｃｒ（ ）已被列为对人体危害最大的８种化学物质之一。对含铬废水的处理方法主要有物理 Ⅵ 法、物理化学法、化学法、电化学法和生物处理法等。目前，国内有使用活性炭处理含铬废水，但活性炭 的再生操作复杂，且费用昂贵，处理成本较高；化学法虽综合效果好、操作简便、投资少和运行费用低，但 ［２３］ 存在污泥的二次污染问题 。 具有层链状精细规整结构的凹凸棒土，因拥有多孔道形貌和较大的表面积，而具有良好的吸附性 ［４］ 能 。目前国内外研究者基于凹凸棒土的这一特性，通过活化或者复合改性处理，赋以复合材料独特性 能，加之凹凸棒土的廉价易得，使其在环境废水的处理中得到广泛应用［５７］。本研究以盐酸改性的凹凸 棒土（ＨＡＴＴ）为原料，利用Ｎ（氨乙基）氨丙基三甲氧基硅烷（ＫＨ７９２）对其进行改性，并以改性后 β γ 的凹凸棒土为吸附剂来处理含Ｃｒ（ ）的模拟水样，研究它们对Ｃｒ（ ）的吸附性能，考察Ｃｒ（ ）的初始 Ⅵ Ⅵ Ⅵ 浓度、吸附时间、凹凸棒土用量和ｐＨ值等因素对Ｃｒ（ ）去除率的影响；运用吸附动力学与吸附等温线 Ⅵ 对吸附的过程和机理进行了初步探讨；为重金属废水中Ｃｒ（ ）的去除提供一种廉价的吸附分离材料。 Ⅵ １　实验部分 １．１　仪器和试剂 ＡＳＡＰ２０２０Ｍ＋Ｃ型比表面及孔分析仪（美国ＢＥＣＫＭＡＮＣＯＵＬＴＥＲ公司）；Ｎｉｃｏｌｅｔ３８０型傅里叶变换 红外光谱仪（美国Ｎｉｃｏｌｅｔ公司）；ＡＲＬＸＴＲＡ型Ｘ射线粉末晶体衍射仪（瑞士