鎂鋁水滑石的插層組裝及在印染廢水處理中的應用研究

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時間:2019-02-06

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1、論文題目:專業(yè):碩士生:指導教師:鎂鋁水滑石的插層組裝及在印染廢水處理中的應用研究材料學徐莉蔡會武摘要(簽名)本論文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.N03.LDHs)為前驅(qū)體,運用離子交換法、共沉淀法和焙燒還原法,通過插層組裝成功地制備了十二烷基磺酸插層水滑石(DSO.LDHs)、十二烷基硫酸插層水滑石(DS.LDHs)和十二烷基苯磺酸插層水滑石(DBS.LDHs)。采用FT-IR、XRD、TG.DTA等手段對其結(jié)構(gòu)、物理化學性能及熱性能進行了詳細的研究。測定了產(chǎn)物的對水接觸角。研究了產(chǎn)品對分散藍S-3BG染

2、料的吸附行為、吸附機理及再生利用性能。產(chǎn)品性能研究表明,反應溫度、pH值、及老化過程不同會影響產(chǎn)物晶型及組成。FT-IR分析表明,插層組裝后,層板與表面活性陰離子之間除存在靜電相互作用、范德華力外,還存在以S=O?H.O.M(M代表層板上的Mg或A1)形式出現(xiàn)的氫鍵作用。通過計算水滑石的層間距,發(fā)現(xiàn)較之插層前驅(qū)體,表面活性劑插層水滑石的層間距明顯增大,且各個衍射峰對應層間距存在良好的倍數(shù)關(guān)系,表明表面活性陰離子進入了水滑石的層板之間,還得出了對于不同的表面活性劑插層水滑石,應該運用不同的插層組裝方法制備的結(jié)論。產(chǎn)品的熱分解行為研究表明,表面活性陰離子插層水滑石的熱分解過程包含層

3、問水的脫除、層板羥基的脫離以及有機相的燃燒并伴隨著能量的釋放,熱穩(wěn)定性依賴于層間陰離子的性質(zhì)。吸附實驗研究表明,在pH=7,吸附時間為80min,溫度為25℃,投加量為1000mg/L時,插層產(chǎn)品對S-3BG吸附脫色率達97%以上。MgAI-N03.LDHs對S.3BG的吸附較符合Freundlich方程;DBS.LDHs對S-3BG的吸附較符合Langmuir方程。表面活性劑插層水滑石吸附S.3BG的能力大小順序為:DBS.LDHs>DSO.LDHs>DS.LDHs。表面活性劑插層水滑石的對水接觸角較之插層前驅(qū)體有了較大的變化,親疏水性能發(fā)生了很大的改變,其對S.3BG的吸附

4、過程除包含著與疏水相的疏水相互作用而形成的分配吸附外,還存在S-3BG分子上苯環(huán)與DBS上苯環(huán)的79-Tg相互作用,使得S-3BG分子更好的溶入層間空隙,顯著提高了S.3BG的吸附量。MgAl-N03.LDHs及DBS.LDHs的再生產(chǎn)物在2~3次再生循環(huán)內(nèi)仍具有一定的脫色能力,三次再生循環(huán)后的產(chǎn)物吸附能力明顯下降。關(guān)鍵詞:水滑石;表面活性劑;插層組裝;吸附;印染廢水研究類型:應用研究Subject:StudyonIntercalationofMg/AiLayeredDoubleHydroxidesanditsApplicationintheTreatmentofDyeingW

5、astewaterSpecialty:MaterialScienceName:XuLiInstructor:CaiHuiwuABSTRACT(Signature)(Signature)么型紐:z蘭;Inthisthesis,bYusinganionicexchangealilityandhost-guestinteractionofLDHs,Dodecylsulfonate(DSO),dodecylsulfate(DS)anddodecylbenzenesulfonate(DBS)anionswereintercalatedintolayereddoublehydroxides

6、(LDHs)throughnitratehydrotalcites(MgAl-N03-LDHs)viaanionexchange,CO—precipitationandcalcine-recoveringmethods.Thestructures,physicochemicalpropertiesandthermalperformanceoftheseintercalatedmaterialshadbeeninvestigatedprofoundlybyXRD,F(xiàn)T-IRandTG-DTA.Thecontactanglesweremensurated.AdsorptionofD

7、ispersiveBlueS-3BGusingLDHswasstudiedtogether、析t11theirmechanismandregenerationofperformance.Theperformanceofintercalatedmaterialsshowedthatcrystallinityandcompositionwouldbeeffectedbydifferentreactivetemperature,pHvalueandagingprocess.FT-IRindicat

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