改性蒙脱土对废水中苯酚吸附性能
摘要:以钙基膨润土为原料,经提纯钠化后用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)进行有机改性,制得有机蒙脱土,探讨了其对废水中苯酚的吸附性能.结果表明,对50mL浓度为50mg/L的苯酚溶液,在溶液pH值为6.3、温度35℃、吸附时间50min、有机蒙脱土投加量20g/L条件下,对苯酚的脱除率可达78%.
关键词:有机蒙脱土,废水,苯酚,吸附
膨润土是以蒙脱石为主要成分的黏土岩, 蒙脱石的晶体结构是由两层硅氧四面体片层中间夹一层铝氧八面体片构成的 2B1型层状硅酸盐. 两个结构单元层之间以分子力连接, 结构比较松散, 水分子或其他有机分子可以进入层间, 造成了膨润土的吸水膨胀性、高分散性、吸附性等. 硅氧四面体中的硅离子可以被铝离子置换, 八面体中的铝离子可以被镁、铁、锌等离子置换使得蒙脱石的晶体结构带负电荷, 为达到电价平衡, 蒙脱石晶胞会吸附交换性阳离子 ( K+、Na+、Ca2+等 ), 因此蒙脱石具有吸附阳离子和极性分子的能力[ 1- 2].
由于类质同相置换使膨润土表面带电且具有强的亲水性, 故对水溶液中有机物的吸附效果较差. 然而, 蒙脱石的晶体结构特性决定其具有较强的阳离子交换能力, 有机阳离子能够进入蒙脱石层间, 形成表面疏水的有机蒙脱土, 从而可显著提高其去除水溶液中有机污染物的能力.苯酚广泛存在于合成纤维、合成橡胶、塑料、医药、农药、香料、化肥、染料以及涂料等企业的生产废水中, 且毒性较强. 其水溶液很易通过皮肤引起全身中毒; 其蒸气由呼吸道吸入, 对神经系统损害更大. 长期吸入低浓度苯酚蒸汽或接触苯酚污染了的水可引起慢性积累中毒; 吸入高浓度苯酚蒸气或苯酚液或大量苯酚液溅到皮肤上可引起急性中毒.因此研究改性有机蒙脱土对苯酚的吸附能力对防治环境污染、促进社会的和谐发展有着极其重要的现实意义[ 3 ]
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