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《山东科技大学》 2010年
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铝柱撑蒙脱石的制备、结构及其吸附性能研究

王桂芳  
【摘要】:铝柱撑蒙脱石是一种具有良好吸附性能的新型矿物材料,其结构和性能与柱撑剂的结构和性能、制备工艺参数控制关系密切。因此,深入研究铝柱撑蒙脱石的形成机理以及结构和性能的变化规律,对于改进铝柱撑蒙脱石的应用性能具有重要意义。本文从羟基铝柱撑剂的结构及性能研究入手,以表面活性剂为结构调节剂,系统研究铝柱撑蒙脱石的制备及其形成机理、表面活性剂对铝柱撑蒙脱石的结构和性能的影响规律和影响机制,并系统研究了不同条件下铝柱撑蒙脱石对Cr6+的吸附规律和机理。 通过对羟基铝聚合阳离子(Keggin离子)的制备工艺条件研究,提出了铝形态的控制方法及最佳制备工艺参数:在碱化度为2.4,加热温度为80℃,进样速度为1mL/min,搅拌速度为300r/min,氯化铝和碳酸钠浓度分别为0.2mo1/L和0.4mol/L,室温下陈化1d的实验条件下,制备了单体形态Ala、聚合形态Alb和凝胶聚合态Ale含量分别为2.21%、87.51%、10.28%的高效羟基铝柱撑剂。 利用XRD、TG-DTA、FTIR光谱、SEM、EDS能谱、比表面积和孔径分析等手段,系统研究了铝柱撑蒙脱石制备工艺条件及其结构的变化规律。研究结果表明,投料比、煅烧温度、干燥方式对铝柱撑蒙脱石的层间距、比表面积、孔结构和表面性质影响显著,室温自然风干法制备的产物的d(001)值和比表面积最大;不同条件下制备的铝柱撑蒙脱石的BET比表面积、表面分形维数值和表面粗糙度均远大于未柱撑前的钠化蒙脱石,并与层间距d(001)大小成正相关关系,且其孔结构是平行板狭缝型孔或由结构层板与邻近的膨润土面或板接触而形成的“卡房状”楔形孔,最可几孔半径均在2nm左右,属于中孔范畴;羟基铝柱撑剂对铝柱撑蒙脱石的影响存在“柱撑效应”、“新孔新面效应”、“堵塞效应”和“光滑封堵效应”,这四种效应作用的强弱与羟基铝柱撑剂用量密切相关。 系统研究了表面活性剂对铝柱撑蒙脱石的结构和性能的调控作用。研究表明,在制备铝柱撑蒙脱石过程中预先插入表面活性剂,表面活性剂的种类和用量对产物的层间距、比表面积和表面性质等影响显著。随着十二胺(DA)和十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)加入量的增加,经过DA预先改性的铝柱撑蒙脱石(DA-Al-M)和DTAC预先改性的铝柱撑蒙脱石(DTAC-Al-M)的疏水性增加,质量损失随之递增,层间距、比表面积和总孔容积均呈先增加后减少趋势;当DA和DTAC用量分别为0.5CEC和0.75CEC时,所制备的铝柱撑蒙脱石的层间距和比表面积均达最大值;当DA和DTAC用量分别大于0.5CEC和0.75CEC时,所制备的铝柱撑蒙脱石的层间距和比表面积随着用量的增加而减小,表面活性剂对铝柱撑蒙脱石的“堵塞效应”占主导地位;在DA和DTAC用量相同的条件下,添加DA所制备的样品的层间距和比表面积明显大于添加DTAC的样品。DA-Al-M和DTAC-Al-M样品的层间既具有DA或DTAC的成分结构也具有Keggin离子的成分结构,其热稳定性取决于层间柱子密度。与未预先加入表面活性剂的铝柱撑蒙脱石相比较,DA-Al-M和DTAC-Al-M样品的表面分形维数值降低,表面相对较平滑。 通过对铝柱撑蒙脱石合成的热力学和动力学研究,发现羟基铝聚合阳离子在蒙脱石上的吸附过程主要遵从准二级动力学模型,吸附等温线符合Redlich-Peterson等温线模型,其吸附过程为吸热过程,存在氢键力、偶极间力和范德华力的共同作用。 不同条件制备的铝柱撑蒙脱石对Cr6+的吸附性能的研究结果表明,铝柱撑蒙脱石对Cr6+的吸附量随着Cr6+初始浓度和吸附时间的增加而增大,添加表面活性剂所制备的铝柱撑蒙脱石(DA-Al-M和DTAC-Al-M样品)对Cr6+的吸附量均远大于未预先加入表面活性剂的铝柱撑蒙脱石,且在DA和DTAC用量相同的条件下,DA-Al-M样品对Cr6+的吸附量大于DTAC-Al-M的。铝柱撑蒙脱石和表面活性剂改性铝柱撑蒙脱石对Cr6+的吸附过程符合准二级动力学模型,是由颗粒内扩散和膜扩散联合控制的,其吸附等温线符合Redlich-Peterson等温线模型。
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O611.3

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郝玉芝,张盈珍,陶龙骧,郑禄彬;新型层柱分子筛的骨架振动红外光谱研究[J];催化学报;1990年05期
2 葛忠华;高热稳定性的铝支撑蒙脱土的制备和表征[J];催化学报;1995年03期
3 葛忠华;铝支撑含氟锂蒙脱土的表征及酸性[J];催化学报;1995年03期
4 李栋藩,姜贤,郑禄彬;铝交联蒙脱土合成条件的研究[J];催化学报;1997年01期
5 吴平霄,张惠芬,郭九皋,王辅亚,刘小勇;无机-有机柱撑蒙脱石对苯酚的吸附[J];地球化学;1999年01期
6 任广军;张春丽;单洪磊;;柱撑膨润土吸附水溶液中Cr~(6+)的性能研究[J];电镀与精饰;2006年05期
7 王趁义;;Al(Ⅲ)盐水解聚合过程中聚合铝含量的定量计算[J];环境科学与技术;2006年06期
8 陈朝阳;栾兆坤;范彬;张忠国;李燕中;贾智萍;;水解聚合铝阳离子Al_(13)和Al_(30)的~(27)Al核磁共振定量研究[J];分析化学;2006年01期
9 冀静平,祝万鹏,孙欣;膨润土的改性及对染料废水的处理研究[J];中国给水排水;1998年04期
10 赵东源,杨亚书,辛勤,张慧,郭燮贤;柱撑粘土分子筛的红外光谱研究[J];光谱学与光谱分析;1994年04期
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1 林俊雄;硅藻土基吸附剂的制备、表征及其染料吸附特性研究[D];浙江大学;2007年
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1 胡承志;电解制备的聚合铝的形态结构与絮凝特性的研究[D];西北农林科技大学;2003年
2 马炽丽;铝柱撑蒙脱石的制备与表征[D];太原理工大学;2004年
【共引文献】
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1 羊依金;张雪乔;邹长武;;矿物材料在重金属废水处理中的应用[J];四川有色金属;2006年01期
2 郑玉婴,彭超;PVC-U/蒙脱土纳米复合管材的研制[J];工程塑料应用;2004年01期
3 张敏;周家春;;油相体系中大孔吸附树脂吸附性能的改进及表征[J];工程塑料应用;2009年04期
4 张雪颖;阮怀宁;贾彩虹;;岩石损伤力学理论研究进展[J];四川建筑科学研究;2010年02期
5 陈洪令;王玉平;;粘土矿物对硫铝酸盐基高水材料的改性[J];四川建筑科学研究;2010年02期
6 贾彩虹;王媛;张雪颖;;深基坑工程流固耦合模型的发展进程与动向[J];四川建筑科学研究;2010年06期
7 宋皖英;;物理化学概念教学的探讨[J];合肥师范学院学报;2009年06期
8 马云龙;;连退机组生产冷轧硅钢表面氧化控制研究[J];鞍钢技术;2012年01期
9 王青;;SBS卷材检测技术研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2007年01期
10 吴珊珊;程晓敏;汪乐春;唐根;;聚丙烯膜表面光接枝MBA的合成及研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年05期
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1 易君明;;铁基体化学沉积镍铜合金工艺[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
2 巩城城;马凤山;张亚民;王善飞;刘自成;;基于岩体结构面统计与分维数的岩体质量评价及其在矿山工程中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
3 李国东;杜启云;王薇;任连娟;刁波;;PDMAEMA/PSF中空纤维复合纳滤膜的截留性能与预涂膜中聚电解质分子的构象[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年
4 鞠建英;周江天;杜博;王全胜;向晓峰;郭德友;;隧道与地下工程防水应注重提高其整体耐久性[A];中国土木工程学会隧道与地下工程分会防水排水专业委员会第十五届学术交流会论文集[C];2011年
5 谷晋川;张君;张蔓;叶春燕;;城市污水处理厂污泥制备吸附剂的物理和化学性质研究[A];四川省环境科学学会二〇一一年学术年会论文集[C];2011年
6 贺小刚;杨喜平;夏萍;张玉军;;纳米固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2催化合成尼泊金异丁酯[A];中国化学会第十二届全国应用化学年会论文集[C];2011年
7 封禄田;赫秀娟;石照信;王思林;;利用十二烷基苯磺酸盐制备有机蒙脱石[A];中国化学会第十二届全国应用化学年会论文集[C];2011年
8 施和平;额尔德木图;杨秋林;鲁新宇;程欣;;铝柱撑蒙脱石的水热制备及对废水中锶的吸附[A];中国化学会第十二届全国应用化学年会论文集[C];2011年
9 董靖;邹汉法;;胆红素吸附剂的制备和应用[A];中国化学会第28届学术年会第7分会场摘要集[C];2012年
10 张新伟;赵学观;焦维鹏;邵志刚;高连兴;;玉米种子内部机械裂纹扩展模拟及动力学分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
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1 陈平;烷基铵在蒙脱石层间的吸附及其对蒙脱石/烷基铵结构和凝胶性能的影响[D];山东科技大学;2010年
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4 孙刚正;羧甲基油酰壳聚糖的制备、性质及其对含油废水絮凝机理的研究[D];中国海洋大学;2010年
5 李泉;四种环境激素类物质在海洋沉积物上的吸附行为研究[D];中国海洋大学;2010年
6 任春艳;中国东海和黄海中一氧化碳的生物地球化学研究[D];中国海洋大学;2010年
7 孙金香;氧化镁基活性炭复合材料的制备及其性能研究[D];中国海洋大学;2010年
8 文俊强;石灰石粉作混凝土掺合料的性能研究及机理分析[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
9 陈奇;基于分形理论的汽车变速箱齿轮接触强度研究[D];合肥工业大学;2010年
10 肖知国;煤层注水抑制瓦斯解吸效应实验研究与应用[D];河南理工大学;2010年
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1 宁芯;鲢酶解蛋白的脱盐及其对功能特性的影响[D];华中农业大学;2010年
2 唐京禧;农业废弃物热解特性的研究[D];华中农业大学;2010年
3 洪伟;酪蛋白中血管紧张素转换酶(ACE)抑制肽的研究[D];安徽工程大学;2010年
4 刘炎昊;高煤级煤储层条件下的气体运移机理[D];河南理工大学;2010年
5 于宝种;阳泉无烟煤对N_2-CH_4二元气体的吸附—解吸特性研究[D];河南理工大学;2010年
6 梁静;钛合金精密腐蚀加工工艺及机理研究[D];南昌航空大学;2010年
7 伍修锟;呼吸性煤尘物理化学特性的研究及应用[D];山东科技大学;2010年
8 盛侠;宣木瓜中齐墩果酸的提取分离及其抗氧化作用的研究[D];安徽农业大学;2010年
9 孙冲;硅藻土负载TiO_2的制备及其染料吸附降解性能的研究[D];浙江理工大学;2010年
10 陈勇;离子交换纳米纤维的制备及对Cu(Ⅱ)离子吸附性能研究[D];浙江理工大学;2010年
【二级参考文献】
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1 翁祖华,黄双路,郑玉婴,赵剑曦;季铵盐表面活性剂烷烃链数目对改性蒙脱石结构的影响[J];日用化学工业;2001年05期
2 关景杰,闵恩泽,虞至庆,郑海水;“层柱”粘土分子筛稳定性的研究[J];催化学报;1987年02期
3 郝玉芝,陶龙骧,郑禄彬;分散法制备大孔的硅交联层柱分子筛[J];催化学报;1989年04期
4 赵东源,杨亚书,郭燮贤;混合金属络合物羟基镍铝交联蒙托土的合成[J];催化学报;1993年02期
5 贾定先,李栋藩,张盈珍;硅锆层柱蒙脱石的合成及热稳定性[J];催化学报;1997年01期
6 柯家骏;陈淑民;胡向福;张治平;;膨润土粘土矿吸附重金属的研究[J];重庆环境科学;1993年01期
7 肖羽堂,王继徽;纺织印染废水的吸附脱色技术研究进展[J];重庆环境科学;1996年05期
8 沈岩柏,朱一民,魏德洲,苏秀娟;硅藻土对诺卡氏菌的吸附作用[J];东北大学学报;2005年02期
9 涂传青,胡勇有;镀铬废水治理、资源回用技术及进展[J];电镀与环保;1999年03期
10 吴大清,刁桂仪,彭金莲;矿物对金属离子的竞争吸附实验研究[J];地球化学;1997年06期
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1 周启澄;怎样掌握混纺纱的投料比[J];毛纺科技;1989年03期
2 查正根,金闻博,樊传国;高速卷烟机用淀粉胶的制备及性能研究[J];烟草科技;1996年04期
3 李志娟;有机膦系列产品氨基三甲叉膦酸的研制[J];新疆工学院学报;1997年04期
4 杨葵华,王秀峰;固体酒精最佳投料比的研究[J];绵阳师范高等专科学校学报;2001年05期
5 朱志平;聚合硫酸铁生产中的投料计算与应用[J];工业水处理;2002年11期
6 任海龙;俞建勇;高晶;;不同投料比酪蛋白改性丙烯腈纤维的性能[J];纺织学报;2009年06期
7 谭长生;;保泰松环合反应改变配料比[J];中国医药工业杂志;1983年04期
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9 夏晓明,侯文华,肖锦,周定;天然高分子改性阳离子絮凝剂SFC的制备及其絮凝性能的研究[J];环境化学;1990年05期
10 孙芳,徐群,孙贵友,刘郁芬;新型高分子表面活性剂的合成[J];精细石油化工;1994年06期
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1 吕群;翁志学;黄志明;周树学;;VDC-AN悬浮共聚树脂的合成研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
2 宋佩珍;唐青;;脂肪酸聚乙二醇酯的高压液相色谱分析[A];天津市第四次色谱学术交流会论文(摘要)汇集[C];1985年
3 何志勇;范必友;;5-甲氧基吲哚的合成研究[A];第二届全国精细化工药物(医药、农药、兽药)中间体学术交流会论文专辑[C];2005年
4 李树臣;白淑珍;李保国;;1′-烷基二茂铁基二甲基硅烷的合成[A];中国化学会第四届有机化学学术会议论文集(下册)[C];2005年
5 赵勇;奚桢浩;赵玲;;聚己二酰间苯二胺合成过程研究[A];上海市化学化工学会2007年度学术年会论文摘要集[C];2007年
6 胡朝华;张蕾;吴德群;程巳雪;张先正;卓仁禧;;基因传递和表达增效策略:用微孔温敏性水凝胶装载非病毒质粒DNA复合物[A];全国博士后微纳米粉体与材料应用技术交流会论文集[C];2009年
7 高希银;韩娜;王学晨;张兴祥;;熔融制备储热调温烯腈/丙烯酸甲酯共聚物纤维[A];铜牛杯第九届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2009年
8 郭春燕;刘淑芝;费虹;张蔚君;;正交设计法研究降香挥发油——β-环糊精包合物的制备工艺[A];2000中药研究论文集[C];2001年
9 张健;程振朔;朱新宝;;双环戊二烯酚型环氧树脂的合成[A];第十三次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];2009年
10 孔媛;汪红丽;义建军;赵杨锋;李俊拢;刘伟娇;黄启谷;杨万泰;;改性Z-N催化体系催化乙烯/1-辛烯共聚合及共聚物微观结构的研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2009年
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1 李志荣 刘宏;西北铝节能降耗活动取得成效[N];中国有色金属报;2006年
2 梁艳书;新型塑料包装材料PEN[N];中国包装报;2004年
3 朱盛山;中药剂型现代化的思路(上)[N];中国医药报;2000年
4 秦放 沈承纲 刘建军;纳税评估:脱去“滑石”身上的“绿泥石”外衣[N];中国税务报;2006年
5 记者 王丹云;宝钢首季品种、质量双提升[N];中国冶金报;2007年
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8 李选刚;只有服装标识清清楚楚才能让消费者明明白白[N];中国国门时报;2005年
9 新华;企业应从五方面着手适应羽绒检验新标准[N];中华合作时报;2004年
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1 刘翠华;超支化聚合物的合成及其超分子封装和超分子自组装研究[D];上海交通大学;2007年
2 曾敏峰;聚合物辅助倒相法制备壳聚糖微孔膜的研究[D];浙江大学;2004年
3 于翠萍;新型稀土催化剂催化生物降解高分子的合成与表征[D];浙江大学;2004年
4 张峻松;超支化冠醚聚合物的合成及其性能表征和丙烯腈本体基因转移聚合的研究[D];郑州大学;2005年
5 宋益民;卡托普利生物粘附型缓释系统的研制与体内外评价[D];中国海洋大学;2005年
6 李峰;微波促进下的交叉偶联反应和喹唑啉酮类化合物的合成及应用[D];复旦大学;2006年
7 徐国永;碳纳米管/聚合物杂化材料的制备与微结构研究[D];中国科学技术大学;2007年
8 麦亦勇;超支化聚醚的合成、表征及自组装研究[D];上海交通大学;2007年
9 孔立智;新型超支化和树枝状聚合物的合成与性质[D];中国科学技术大学;2008年
10 李敏杰;Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米晶的合成及其在聚合物体系中的复合[D];吉林大学;2009年
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1 张吉华;催化裂化催化剂生产过程中高氨氮污水的综合治理[D];天津大学;2006年
2 闫昕;O-硬脂酰基壳聚糖的制备及其作为DNA载体材料的研究[D];暨南大学;2006年
3 张楠楠;乙/丙交酯及其共聚物的合成与结构性能研究[D];西北工业大学;2007年
4 宗育娟;双子型磷酸酯盐的研究[D];天津工业大学;2007年
5 林函;超/亚临界流体中BPA和DMT的热稳定性研究[D];浙江工业大学;2007年
6 李红;渗透促进剂氮酮及噻酮的合成[D];南京理工大学;2007年
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9 岳金龙;3-(S)-甲基—吗啉-2,5二酮的合成及其聚合[D];天津大学;2008年
10 左丽娜;有机合成中间体的绿色制备-3,4-二氢嘧啶-2-酮类化合物和肟类化合物的合成[D];河北师范大学;2009年
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