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《浙江大学》 2003年
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有机膨润土在多溶质组分中的吸附行为和机理

卢瑛莹  
【摘要】: 本文介绍了有机膨润土的基本性质、吸附机理及其在环境保护中的应用研究进展,重点讨论了有机膨润土对水中有机物的吸附机制及应用,展望了有机膨润土在水处理及污染环境修复中的应用前景。 探讨了双阳离子有机膨润土对水中苯胺、p-硝基苯酚、2,4-二氯酚的吸附行为;结果表明其对有机物的分配系数(K_d)与有机碳含量(f_(oc))、辛醇-水分配系数(lgK_(ow))成线性正相关,与溶解度(lgS)成线性负相关。通过数学模拟,描述了表面吸附和分配作用两种吸附机制的相对贡献率和改性表面活性剂配比的关系;结果表明两种吸附机制的主导地位与有机物本身性质有关,其主导作用发生变化的拐点与长碳链表面活性剂所占比重相关。 研究了水溶液中有机膨润土吸附p-硝基苯酚过程的热力学及机理。结果表明p-硝基苯酚在水相和有机膨润土间的分配系数K_d与温度成负相关;其吸附过程为自发的放热反应,无配位基交换、化学键等强的作用力,标准自由能的变小是p-硝基苯酚在有机膨润土上吸附的推动力;100CTMAB-膨润土吸附p-硝基苯酚是一个熵增过程。 用实验室模拟法研究了一系列有机膨润土在无机盐-有机物、重金属-有机物、混合有机物三种多溶质组分体系中的吸附行为。结果表明,无机盐对有机膨润土吸附性能的影响中与离子荷径比、膨润土改性表面活性剂有关。盐效应与无机盐的阴离子荷径比成反比;与阳离子荷径比成正比;单阳离子有机膨润土的盐效应呈负效应,长短碳链比例相当的双阳离子有机膨润土的盐效应呈正效应。有机膨润土/Pb~(2+)/p-硝基苯酚体系中,溶液中共存的Pb~(2+)会延缓p-硝基苯酚在有机膨润土上的吸附速率;Pb~(2+)与p-硝基苯酚产生竞争吸附,竞争作用的大小与溶液中p-硝基苯酚和Pb~(2+)的质量浓度比C_(酚/Pb)以及有机膨润土对污染物的吸附机制有关,在以表面吸附为主的有机膨润土上竞争吸附表现更强。有机膨润土在混合有机溶质中的吸附行为可以初步判断其吸附机制;以表面吸附为主的有机膨润土在混合溶质中存在位阻作用引起的竞争吸附;以分配作用为主的有机膨润土在混合溶质中不存在位阻竞争,但共存有机物可以产生协同吸附。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:X703.5

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【引证文献】
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【参考文献】
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