十二烷基硫酸鈉插層鎂鋁水滑石對(duì)廢水中Cr(VI)的吸附研究

摘 要
　　　　　
　　　利用鎂鋁層狀化合物水滑石(LDHs)的陰離子可交換性及主-客體相互作用，以鎂鋁硝酸根水滑石(MgAl-NO3-LDHs)為前驅(qū)體，運(yùn)用共沉淀法，通過插層組裝成功地制備了十二烷基硫酸鈉插層水滑石(DS-LDHs)。采用 FT-IR、XRD等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性能進(jìn)行了研究。
　　　研究了產(chǎn)品對(duì)廢水中Cr(VI)的吸附行為。吸附性能的影響主要從溶液pH、初始Cr(VI)濃度、吸附劑投加量、接觸時(shí)間等方面的影響來(lái)考慮。吸附實(shí)驗(yàn)研究表明，在溶液pH=3.00，初始濃度為200mg/L的最優(yōu)條件下對(duì)Cr(VI)的吸附量為 73.8mg/g，在吸附劑投加量增加到6.0g/L時(shí)，去除率可達(dá)到92.4%。在初始濃度影響吸附數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，利用Langmuir和Freundlich等溫模型進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)十二烷基硫酸鈉插層鎂鋁水滑石對(duì)Cr(VI)的吸附較符合Langmuir 吸附模型。
　　　
關(guān) 鍵 詞：水滑石； 表面活性劑； 插層組裝； 吸附


ABSTRACT

　　　Use of hydrotalcite layered compounds ( LDHs ) anion exchangeable and host-guest interactions, with magnesium nitrate hydrotalcite ( MgAl-NO3-LDHs ) as the precursor, using co-precipitation method, through intercalation assembly were successfully prepared twelve alkyl sodium sulfate intercalation hydrotalcite ( DS-LDHs ). Using FT-IR, XRD and other means on the structure, physical and chemical properties were studied.
　　　Study on the product in wastewater on Cr ( VI ) adsorption behavior. Adsorption properties of solution pH, mainly from the initial Cr ( VI ) concentration, adsorbent amount, contact time and so on to consider. Adsorption experiments showed that, in the solution pH=3.00, initial concentration of 200mg/L optimal conditions on Cr ( VI ) adsorption amount of 73.8mg/g, adsorbent dosage was increased to 6.0g/L, removal rate can reach 92.4%. In the initial concentration effect on the adsorption data basis, using Langmuir and Freundlich isotherm model, found twelve alkyl sodium sulfate intercalation hydrotalcite on Cr ( VI ) adsorption is in accord with the Langmuir adsorption model.
　　　
Key words: Hydrotalcite; Surface active agent; Intercalation assembly; Adsorbent



目 錄

1緒論 1
1.1 引言 1
1.2 水滑石(LDHs)的主要性質(zhì) 1
1.2.1 層間陰離子的可交換性 1
1.2.2 酸堿功能性 2
1.2.3 記憶效應(yīng) 2
1.2.4 熱穩(wěn)定性 2
1.3 LDHs的制備與插層組裝方法 3
1.3.1 共沉淀法 3
1.3.2 離子交換法 4
1.3.3 焙燒還原法 4
1.3.4 預(yù)撐法 4
1.3.5 模板合成法 5
1.4 LDHs 的應(yīng)用 5
1.4.1 在環(huán)境污染治理方面的應(yīng)用 5
1.4.2 催化方面的應(yīng)用 6
1.4.4 抑菌劑 6
1.4.5 醫(yī)藥方面的應(yīng)用 6
1.4.6 阻燃劑 6
1.4.7 紫外阻隔材料 7
1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn) 7
1.5.1 研究依據(jù) 7
1.5.2 研究?jī)?nèi)容 8
2 表面活性劑插層組裝水滑石的制備及性能表征 9
2.1 實(shí)驗(yàn)部分 9
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑 9
2.1.2 十二烷基硫酸鈉插層水滑石(DS-LDHs)的制備 9
2.2 樣品表征 9
2.2.1 產(chǎn)品紅外光譜分析 9
2.2.2 產(chǎn)品 X 射線衍射分析 9
2.3 結(jié)果與討論 10
2.3.1 表面活性劑插層LDHs的FT-IR譜圖分析 10
2.3.2 表面活性劑插層LDHs的XRD譜圖分析 10
3 水滑石插層化合物對(duì)Cr(VI)吸附性能研究 12
3.1 實(shí)驗(yàn)試劑與設(shè)備 12
3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑 12
3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 12
3.2 實(shí)驗(yàn)部分 12
3.2.1 Cr(VI)溶液的制備 12
3.2.2 Cr(VI)溶液的測(cè)定 13
3.2.3 吸附實(shí)驗(yàn) 14
3.2.4 計(jì)算方法 14
3.3 結(jié)果與討論 14
3.3.1 pH值對(duì)吸附效果的影響 14
3.3.2 初始濃度對(duì)吸附效果的影響 15
3.3.3 吸附劑投加量對(duì)吸附效果的影響 15
3.3.4 時(shí)間對(duì)吸附效果的影響 16
3.3.5 吸附等溫線 17
4 結(jié)論 19
致 謝 20
參考文獻(xiàn) 21