海泡石用作染料吸附剂的研究
海泡石的光催化性能和应用
海泡石的光催化性能和应用近年来,随着环境污染问题愈发严重,人们对于绿色环保技术的需求也越来越高。
在这样的背景下,光催化技术逐渐受到人们的关注和研究。
其中,海泡石作为一种廉价、易得的光催化材料,具有良好的光催化性能和广泛的应用前景。
海泡石是一种层状硅酸盐矿物,由硅氧四面体和镁(或铝)氧八面体交替排列而成。
其层状结构形成了许多微米级的空间通道和孔隙,使得海泡石具有较大的比表面积和优良的吸附性能。
此外,海泡石还具有优良的化学稳定性、可控合成性和多功能调控性,这些特点使得海泡石成为一种理想的光催化材料。
海泡石的光催化性能主要归功于其特殊的层状结构和表面活性位点。
海泡石的层状结构可以有效地吸附和富集有机染料、重金属离子等污染物,使其更易于被光催化反应降解。
此外,海泡石表面的镁(或铝)氧八面体中的阳离子具有较高的光催化活性,能够有效地吸收太阳光能,形成活性物种(如氧化物自由基、空穴等),从而引发氧化还原反应,降解有机污染物。
海泡石在污染物降解、水处理、空气净化等领域具有广泛的应用前景。
首先,在污染物降解方面,海泡石可以用于有机染料、废水中有机物、重金属离子的降解和去除。
研究发现,将染料溶液与光照海泡石接触,可以显著降解染料分子,并将其转化为无害的物质。
其次,在水处理方面,海泡石可用于水中微量有机污染物的吸附和去除。
实验证明,海泡石对苯、甲苯、氯仿等有机污染物具有较高的吸附选择性和容量。
此外,在空气净化方面,海泡石也展现出良好的催化降解性能,可以有效地去除空气中的苯、醛类、挥发性有机物等污染物。
随着技术的不断发展,海泡石光催化材料也不断进行改进和创新。
例如,采用负载法将纳米材料(如二氧化钛、硫化锌等)修饰到海泡石表面,可以进一步提高光催化性能。
这是因为纳米材料具有较高的比表面积和光吸收能力,能够增强光催化反应的速率和效果。
此外,还可以通过调控海泡石的层间离子交换、发展新型的组合材料等手段来提高其催化性能。
这些改进和创新为海泡石的应用拓宽了新的领域和机会。
了解海泡石在有机污染物治理方面的应用及研究进展
了解海泡石在有机污染物整治方面的应用及讨论进展海泡石是一种富镁纤维状硅酸盐黏土矿物,属斜方晶系,按形态可分为—海泡石和—海泡石,其中—海泡石纤维由大束纤维状晶体聚集而成,—海泡石由细短的纤维状晶体聚集形成。
化学式:Mg8Si12O30(OH)4(OH2)48H2O伴生矿物:常与凹凸棒石、蒙脱石、滑石等共生。
颜色:呈白色、灰色、绿白色、黄色、蓝色、蓝绿色或红色,具丝绢光泽,有时呈蜡状光泽。
集合体形态:常成软性致密的白土状或黏土状,有时呈纤维状。
密度:1—2.2g/cm3。
莫氏硬度:2—2.5。
特点:收缩率低、可塑性好;在400℃以下结构稳定,400—800℃脱水为无水海泡石,800℃以上才开始转化为顽火辉石和—方英石;耐高温性能可达1500—1700℃;具有特别的孔道结构,因而比表面积和孔体积很大,外比表面积为350m2/g,内比表面积为500m2/g,故具有很强的吸附性、离子交换性和脱色性能。
海泡石价格低廉、储量丰富,作为一种优质价廉的吸附剂具有广阔的进展前景,在环保领域可用来处理各种工业、生活污水,吸附除去各种有机和无机污染物等。
下面就简单介绍一下海泡石在处理有机染料、含油废水、养殖废水、铝材切削液废水、垃圾渗滤液、腐殖酸、氨氮、微囊藻、果糖、双酚A、丙酮、甲苯、氯苯、六氯丁二烯、苯乙烯、萘、菲、十溴联苯醚、氯草敏、苯噻酰草胺、有机磷、阿特拉津等有机污染物方面的应用及其最新讨论进展。
1、海泡石在有机染料处理中的应用(1)阳离子有机染料造纸和印染等工业排放的废水中因含有大量的有机染料(常带有苯环或荼环),因此其废水具有毒性强、色度大、难降解等特点,不仅对环境造成污染,还对人和生物体有致畸、致癌和致突变性的危害,必需进行处理。
最新讨论进展:李方文等采纳硫酸改性的海泡石处理印染废水,COD去除率达80%以上,SS去除率和脱色率可达90%以上,除pH之外的出水水质均能达标。
邢新艳等以天然海泡石和蔗糖为原材料,利用水热碳化法制备出海泡石/C复合吸附剂,复合吸附剂对初始浓度为50mg/L的亚甲基蓝的去除率为97.2%,高于单纯海泡石对亚甲基蓝的去除率83.1%,且复合吸附剂对亚甲基蓝的吸附为外表面单层吸附。
海泡石材料应用研究现状
海泡石材料应用讨论现状(海泡石)是一种纤维状镁硅酸盐粘土矿物,在其结构单元中,硅氧四周体与镁氧八面体相互交替,具有层状和链状的过渡特征。
海泡石具有独特的理化性能,它的比表面积高(可达800—900m2/g)、孔隙率大,拥有很强的吸附与催化本领。
海泡石的应用领域也非常广泛,而经过提纯、超细加工、改性等一系列处理的海泡石,可作为吸附剂、净化剂、除臭剂、补强剂、悬浮剂、触变剂、填充剂等应用于水处理、催化、橡胶、涂料、化肥、饲料等工业方面。
除此之外,海泡石较好的抗盐性能和耐高温性能使其作为钻井优质泥浆原材料应用于石油钻井、地热钻井等方面。
1.吸附剂目前,讨论最多的是海泡石的吸附应用,可分为化学吸附与物理吸附。
如活化处理的海泡石吸附重金属离子的重要形式为离子交换吸附和表面络合吸附,属化学吸附。
活化处理海泡石使得其网状孔径变大的同时,其表面更多的酸性羟基暴露。
这些羟基和水分子可与重金属离子络合,这种吸附属于表面络合吸附。
这些重金属离子同时可与海泡石中的金属离子发生离子交换反应,这种吸附属于离子交换吸附。
经活化的海泡石能有效地去除电镀废水中的Pb2+、Cu2+、Cd2+等重金属离子及水中有害离子。
当有多种金属离子共存时,海泡石优先吸附电荷高、半径小的离子,因此当海泡石处理无机盐工业废水时,对Cr3+、Pb2+有很好的吸附作用,可达到净化废水的目的。
海泡石对有机气体的吸附属物理吸附。
海泡石表面存在Si—O—Si 断键及四周体中Al3+、Fe3+替代Si4+造成的负电位,是一极性表面,气体分子极性越强,与海泡石表面的静电引力也就越大。
而有害、有刺激性气味的气体大多是强极性的,因此可将海泡石用来生产除臭滤纸和高效除臭剂。
海泡石的这一吸附性能也可将其用作香烟过滤材料。
讨论表明,活化海泡石对烟气物质有明显的选择性,对具香味的呋喃非极性物质吸附很少,而对强极性的有毒腈类物质吸附量高。
此外,对致癌物质稠环芳烃的过滤效率很高,且可明显降低焦油含量,减轻了卷烟对人体造成的危害,对于生产低焦油型香烟具有紧要意义,同时降低了香烟成本,经济效益相当可观。
改性海泡石对Pb2+吸附性能及影响因素研究
改性海泡石对Pb2+吸附性能及影响因素研究摘要本文研究了改性海泡石对Pb2+的吸附性能及影响因素。
通过改性海泡石的SEM、FTIR和XRD等表征,结果表明,改性后的海泡石表面呈现出一定的孔洞结构,有机改性剂可以明显改善改性后样品对Pb2+的吸附性能。
同时,在不同的温度、初始浓度、pH值和竞争离子的存在下,改性海泡石对Pb2+的吸附率也有所不同。
此外,研究还发现改性后的海泡石对Pb2+吸附的热力学性质更友好,适合溶液的处理。
Introduction重金属污染是当前环境问题中的一大难题,其中铅污染因其毒性和广泛分布而备受关注。
铅被广泛应用于电子、电力、化工等领域,在这些领域的废水中常常含有大量的Pb2+。
传统的去除重金属成分的方法有沉淀、离子交换、电化学处理等,但是这些方法不仅技术难度较高、能耗大,而且处理成本也较高。
因此,研究新型、低成本、高效的去除铅离子方法具有重要意义。
海泡石因其具有丰富的硅酸盐组成和微孔结构,在吸附和催化等领域得到广泛应用。
其中改性海泡石对重金属的吸附能力进一步增强,成为当前吸附领域重要的研究方向之一。
本文以海泡石为原料,通过改性剂处理制备改性海泡石材料,并探究其对Pb2+的吸附性能及其影响因素,为处理重金属污染的实际应用提供技术支持。
Materials and methods1. 实验材料本实验采用海泡石作为原料,改性剂为十二烷基硫酸钠(SDS)。
2. 实验方法铅离子处理:在样品与Pb(NO3)2的溶液中进行搅拌,并于10min后进行离心处理,取上清液用于测定Pb2+浓度。
SEM:扫描电子显微镜(SEM)对样品进行表征。
FTIR:傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)用于表征样品。
XRD:X射线衍射仪(XRD)用于表征样品的晶体结构。
1. 海泡石结构特征从SEM图片中可以看出,海泡石呈多孔结构,表面存在一定的孔洞。
FTIR光谱显示,海泡石表面含有一定数量的氧、羟基等含氧官能团,表明它可以与改性剂进行反应。
《苯在坡缕石、海泡石结构中吸附行为的分子动力学模拟研究》范文
《苯在坡缕石、海泡石结构中吸附行为的分子动力学模拟研究》篇一一、引言随着环境科学和材料科学的不断发展,多孔材料因其独特的吸附性能在许多领域得到了广泛的应用。
坡缕石和海泡石作为典型的天然纳米多孔材料,其吸附性能的研究对于理解其结构与性能关系具有重要意义。
本文通过分子动力学模拟的方法,对苯在坡缕石、海泡石结构中的吸附行为进行了深入研究。
二、研究背景及意义坡缕石和海泡石具有较高的比表面积和丰富的孔道结构,能够有效地吸附多种有机物。
其中,苯作为一种常见的有机物,在环境、工业和材料科学等领域具有重要的应用价值。
研究苯在坡缕石、海泡石结构中的吸附行为,不仅有助于了解这两种多孔材料对有机物的吸附机制,还能为实际环境治理和材料设计提供理论依据。
三、研究方法本研究采用分子动力学模拟方法,通过构建坡缕石和海泡石的模型,并利用力场参数描述分子间的相互作用。
通过模拟苯分子在坡缕石、海泡石孔道中的运动轨迹,分析其吸附行为。
四、模拟结果与分析1. 坡缕石中苯的吸附行为模拟结果显示,苯分子在坡缕石孔道中的吸附主要受孔道尺寸和表面化学性质的影响。
较小的孔道尺寸能够限制苯分子的运动,使其更容易被吸附在孔道内表面。
此外,坡缕石的表面化学性质也对苯的吸附起到关键作用,如表面的极性基团能够与苯分子形成氢键等相互作用,进一步增强其吸附能力。
2. 海泡石中苯的吸附行为与坡缕石相比,海泡石具有更为复杂的孔道结构和表面化学性质。
模拟结果表明,海泡石对苯的吸附能力更强。
这主要是由于海泡石具有更大的比表面积和更为丰富的孔道类型,能够提供更多的吸附位点。
此外,海泡石的表面基团与苯分子之间的相互作用也更为复杂,包括静电作用、范德华力等,进一步增强了其吸附能力。
3. 动力学分析通过对模拟结果进行动力学分析,可以得出苯分子在坡缕石、海泡石中的扩散系数、吸附速率等参数。
这些参数对于理解苯在多孔材料中的传输行为和吸附机制具有重要意义。
五、讨论与展望本研究通过分子动力学模拟的方法,深入探讨了苯在坡缕石、海泡石结构中的吸附行为。
海泡石酸改性及其对直接桃红12B的吸附研究
染 料 废 水 , 究 了海 泡 石 的最 佳 改 性 条 件 和 改 性 海 泡 石 对 模 拟 染 料 废 水 色 度 、 OD 的 去 除 效 果 。结 果 表 明 : 用 研 C 采
1 的 硝 酸 改 性 1 5 2h后 的海 泡 石 处 理 直 接 桃 红 1 B模 拟 染 料 废 水 的效 果 最 理 想 , 度 去 除 率 达 8 . 5 , O 去 2 色 3 4 C D
Ke r s:s e i ie; y wo d p p ol t mod fc to iia i n;r d p nkl B; p cfc s f c r a; h o a; e i 2 s e ii ura e a e c r m COD
0 引 言
染 料废水 一 般具有 污染 物浓度 高 、 色度 大 、 分 成 复 杂 、 降解 等 特 点 , 一 种 典 型 的 难 降 解 有 机 废 难 是 水, 而色 度及 C OD 的 去 除 是 印染 废 水 处 理 技 术 的 难题 。吸附法 作 为 一种 重 要 的 化学 物 理 方 法 , 有 在 机 污染废 水 的处 理 方 面 得 到 了广 泛 的应 用 [ ] 1 。而 0
( p rme t fEn i n na n iern S h o fC e cl g neig, a nn nv ri f De a t n vr metl g ne ig, c o l h mia o o E o En iern Lio ig U iest o y
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盐酸 和醋酸 ) , 中 在室 温 下 搅 拌 1 2h至 气 泡 完 全 放
铁锰磁性海泡石吸附剂的吸附性实验室研究_谢淑州
中国高新技术企业铁锰磁性海泡石吸附剂的吸附性实验室研究文/谢淑州龚小兵【摘要】本文通过对铁锰磁性海泡石的吸附性试验研究,确定其最佳吸附时间、温度和回收率,得知海泡石磁性吸附剂是一种对活性艳兰吸附效率高,回收方便经济的新型吸附剂,适合工业上面的大规模应用。
【关键词】铁锰磁性海泡石吸附剂试验一、前言1.1背景随着大工业带来的污染日益严重,环境污染成为威胁人类生存的全球性问题,也成为新世纪环境领域研究工作者所面临的挑战。
保护环境不仅需要整治污染,而且需要进行“绿色化学”研究以开发“原子经济型”工业生产新工艺并实现“零排放”。
而在现阶段的废水的最后处理领域中,大部分利用吸附作用进行物质分离,但因为作为处理废水的吸附剂的固体颗粒物,除结构因素外,粒径越小比表面积越大,性能越好;但粒径越小越难分离,从而使运行成本增高,并造成资源浪费,针对这一现状,迫切需要能够快速有效吸附并能方便回收的新型吸附剂,而磁性海泡石吸附剂具有较高的吸附活性;容易分离回收,具有较强的可再生能力。
1.2研究目的在本实验中,我们根据海泡石纤维独特结构和较强的吸附性能,利用铁氧化物的磁性,采用共沉淀法制得磁性海泡石吸附剂。
我们的工作主要是针对通过特殊制备方法赋予海泡石以磁性,制备出磁性吸附剂,研究其新性能,目的在于:(1)研制新型的磁性吸附剂;(2)赋予海泡石以新的性能,突破其不易完全回收的限制;(3)反应结束后利用磁场将磁性吸附剂进行富集回收,再次反应时撤掉磁场使粉末重新分散于反应体系中,起到吸附作用,克服吸附剂难以分离和回收的缺点。
1.3研究内容本论文的主要研究内容如下:(1)制备海泡石磁性吸附剂;(2)以活性艳兰为处理对象,针对所制备的海泡石磁性吸附剂的吸附性能影响因素进行考察,以选择最适宜的运行参数;(3)围绕吸附处理中存在的问题,着重研究了吸附时间和吸附剂用量的影响;(4)总结吸附效果较好的条件。
1.4研究方法、技术路线按照我们现有的实验条件和可行性,在实验中,我们用共沉淀法来制备磁性吸附剂。
《苯在坡缕石、海泡石结构中吸附行为的分子动力学模拟研究》
《苯在坡缕石、海泡石结构中吸附行为的分子动力学模拟研究》篇一一、引言随着纳米科技的快速发展,多孔材料如坡缕石和海泡石因其独特的物理化学性质,在吸附、分离、催化等领域得到了广泛的应用。
苯作为一种常见的有机溶剂,其与坡缕石、海泡石之间的相互作用,特别是其吸附行为,是材料科学和化学领域的重要研究课题。
本文旨在通过分子动力学模拟的方法,研究苯在坡缕石、海泡石结构中的吸附行为,以深入理解其吸附机理,并为相关应用提供理论支持。
二、分子动力学模拟方法及模型构建分子动力学模拟是一种基于经典力学原理的计算机模拟方法,能够模拟分子在纳米尺度下的运动和相互作用。
在本研究中,我们采用分子动力学模拟软件包进行模拟计算。
首先,构建坡缕石和海泡石的分子模型,并对其结构进行优化。
然后,将苯分子置于两种材料中,构建出吸附体系的初始模型。
三、模拟过程及参数设置在模拟过程中,我们设置了合适的温度和压力条件,并选择合适的力场参数进行计算。
模拟过程中,我们观察了苯分子在坡缕石、海泡石结构中的扩散和吸附过程,并记录了相关数据。
此外,我们还对模拟体系进行了多次独立模拟,以确保结果的可靠性和准确性。
四、苯在坡缕石结构中的吸附行为分析在坡缕石结构中,苯分子的吸附行为主要受其多孔结构和化学性质的影响。
通过分子动力学模拟,我们发现苯分子在坡缕石中主要通过范德华力和氢键等相互作用被吸附。
随着模拟时间的延长,苯分子逐渐扩散到坡缕石的孔道中,并与坡缕石的表面发生相互作用。
此外,我们还发现坡缕石的孔径大小和孔道连通性对苯的吸附有显著影响。
五、苯在海泡石结构中的吸附行为分析与坡缕石相似,海泡石的多孔结构和化学性质也对苯的吸附行为产生影响。
通过分子动力学模拟,我们发现海泡石对苯的吸附同样主要通过范德华力和氢键等相互作用实现。
与坡缕石相比,海泡石的孔道结构更为复杂,这使得苯分子在海泡石中的扩散和吸附过程更为复杂。
此外,我们还发现海泡石的阳离子交换性能对苯的吸附也有一定影响。
了解海泡石在涂料中的应用特性
了解海泡石在涂料中的应用特性海泡石是一种富镁纤维状硅酸盐粘土矿物,由于其具有天然的微纤维状结构和沿纤维轴向扩展的八面体非连续层,因此除具有一般粘土的可塑性、粘结性等共性外,还具有极高的吸附性、分散性、抗盐喊、耐高温等特性,广泛应用于催化、吸附、化工、环保、石油钻井、农业等浩繁领域。
在涂料领域,海泡石具有优良的耐水性、耐碱性和触变性,是涂料领域紧要的功能性添加剂。
(1)海泡石用作悬浮剂由于海泡石结构的特别性,使其保留着一系列晶道,微孔丰富,比表面积极大(250—340m2/g),孔隙度高,吸附和水化本领很强。
其粉体在水中不会膨胀,但易分散,一经搅拌很快就能高度分散,形成具有肯定粘度的悬浮体,这种悬浮体有很好的悬浮稳定性,配入乳胶漆后,有利于提高涂料的抗分层沁水和储存稳定性。
(2)海泡石用作增稠剂海泡石粉体白高于凹凸棒土和膨润土,用作无机类增稠剂具有更大的吸引力。
另外,海泡石对涂料PH值的适应性较强,可提高产品的耐水性,相对于用碱增稠的聚磷酸盐增稠剂更有利于涂料的环保性。
(3)海泡石用作触变剂分散于水中的海泡石微粒会以不同方式通过缔合作用形成三维网络结构,使分散悬浮体具有很大的表观粘度,在外界剪切力作用下,网络结构破坏,体系粘度下降,当外界剪切去除在静置状态下,网络结构重新恢复,粘度上升,充分表现出体系的触变性能,基于这一特性,将海泡石悬浮体用于乳胶漆,可防止涂料流挂,改善施工性,对于厚质乳胶漆,涂料的触变性更为紧要。
另外,作为一种功能性填料,海泡石粉体具有丰富纤维状的显徽结构形态,将其添加于涂料中,可提高涂膜的屏蔽性和强度,改善涂膜的抗水性、耐洗刷性等。
(4)应用实例在防锈乳胶漆中,添加海泡石作为配方中唯一的增稠剂,由于其明显的触变性,使涂料的施工性能显著改善,这一点对用于钢铁基底的防锈乳胶漆来讲至关紧要。
另一方面,加入海泡石对漆膜强度,防锈性的进一步提高均有好处。
在弹性涂料中,海泡石的增稠作用使在生产高粘度的弹性涂料中明显削减了有机类增稠剂的用量,有利一于提高涂料的耐水性和充足环保要求;利用海泡石的触变性能简单获得花纹清楚、立体感强的厚质拉毛涂料,在施工过程中不会产生流挂,海泡石针状结构对涂膜的加强效果也使弹性涂料膜的拉伸强度得以提高。
海泡石研究报告
海泡石研究报告
海泡石是一种常见的生物矿物质,主要成分为镁铁硅酸盐。
它具有多孔性和韧性,能够吸附水分并保持稳定的结构。
海泡石广泛存在于海洋中的沉积物中,有时也发现在陆地上。
海泡石的研究主要集中在以下几个方面:
1. 海泡石的成因:海泡石通常形成于海洋中的沉积物中,通过淋滤和离子交换作用,镁离子和铁离子与硅酸根结合形成了海泡石。
2. 海泡石的结构:海泡石的晶体结构呈层状,每一层都以氢键和层间作用力连接在一起。
这种结构使得海泡石具有较高的机械强度和稳定性。
3. 海泡石的物理性质:海泡石具有较低的比重和较高的吸附性,可以吸附一定量的水分和有机物质。
这些物理性质使得海泡石在农业、环境保护和石油工业等领域有广泛的应用。
4. 海泡石的应用:海泡石在农业方面可以用作土壤调理剂,改善土壤结构和调节土壤酸碱度;在环境保护方面可以用作废水处理剂,去除有害物质;在石油工业方面可以用作催化剂,促进化学反应的进行。
总之,海泡石的研究不仅有助于我们更好地了解其成因和结构特点,还为其在各个领域的应用开发提供了理论基础。
未来的
研究可以进一步探索海泡石的优化合成方法、改性技术以及新的应用领域。
高温氧气流改性海泡石吸附印染废水性能及再生研究
2023-10-28contents •研究背景及意义•文献综述•研究方法及实验过程•高温氧气流改性海泡石吸附性能研究•高温氧气流改性海泡石再生性能研究•研究结论及展望目录01研究背景及意义研究背景印染废水的处理一直是环境保护领域的难题,传统的处理方法如物理法、化学法等存在着处理不彻底、二次污染等问题。
因此,开发一种新型、高效、环保的印染废水处理方法具有重要意义。
海泡石作为一种具有良好吸附性能的天然矿物材料,已被广泛应用于废水处理领域。
然而,其吸附能力受限于表面性质和孔结构,往往无法满足实际应用中的吸附需求。
因此,对海泡石进行改性以提高其吸附性能是必要的。
高温氧气流改性作为一种有效的改性方法,可以改变海泡石的表面性质和孔结构,提高其吸附性能。
因此,将高温氧气流改性应用于海泡石吸附印染废水的研究是可行的。
研究意义本研究旨在开发一种新型、高效、环保的印染废水处理方法,通过高温氧气流改性海泡石提高其吸附性能,实现对印染废水的有效处理。
研究结果将为印染废水处理提供新的思路和方法,有助于推动环境保护领域的发展。
同时,本研究还将为海泡石的改性研究提供新的途径和方法,为其他吸附材料的研究提供参考。
02文献综述海泡石的矿物学特征海泡石是一种含水的镁、铁、硅酸盐矿物,具有独特的层状结构和良好的吸附性能。
海泡石的分布与开采海泡石主要产于中国、土耳其等国家的伟晶岩和沉积岩中,具有良好的开采和利用价值。
海泡石概述印染废水排放及危害印染废水含有大量的有机物、重金属和染料等有害物质,对环境和人类健康造成严重影响。
印染废水处理方法目前常用的印染废水处理方法包括物理法、化学法、生物法等,但每种方法都存在一定的优缺点。
印染废水处理现状海泡石在废水处理中的应用海泡石吸附性能海泡石具有较好的吸附性能,能够有效去除废水中的有害物质。
海泡石在废水处理中的研究现状目前已有不少关于海泡石在废水处理中的研究,证明了其良好的吸附性能和对不同废水的处理效果。
210993085_改性海泡石对有机污染物氯苯的吸附研究
箱、SHZ-82型恒温振荡器、SHZ-3循环水真空泵、马弗炉。
2.2 海泡石的改性本试验中选用的海泡石粒度为200目。
已经有实验表明,对天然海泡石进行改性处理,可以大大提高其吸附性能。
本试验改性方法采用先酸改性再进行热改性联合处理手段,提高海泡石对氯苯的吸附能力。
具体方法为:在95℃水浴中,将海泡石用5%的盐酸浸泡8h,取出过滤,清洗后,放入马弗炉内在450℃下焙烘6h,研磨,制得酸热改性海泡石,备用。
2.3 海泡石对氯苯溶液的静态吸附试验在100mL的具塞三角瓶中装入50mL氯苯溶液、一定量的改性后海泡石,放在振荡器上震荡一定时间,取下具塞三角瓶,将氯苯溶液过滤出,用紫外可见分光光度计在263nm波长处以蒸馏水为空白,测定残留的氯苯溶液浓度。
3 结果与讨论3.1 pH值对海泡石吸附氯苯的影响试验选定6个pH值,分别为2、4、6、8、10、12,改性海泡石投加量均为0.5g,氯苯溶液浓度为50mg/L,试验结果见图1。
从图1可以看出,在所选的pH范围内,海泡石对氯苯的吸附效果有差别,说明pH值对海泡石吸附氯苯是个重要影响因素,在pH值为6时,氯苯去除率较高,可以达到80.5%,在强酸性和碱性范围内,去除率较低,因此,氯苯吸附最佳pH值范围应在6~7。
而且随着震荡时间的增加,可以看出去除率增高,震荡时间为1h时,去除率已达到80%,2h去除率增加不多,综合考虑,故震荡时间为1h较为合理。
3.2 吸附等温线在p H 值为6时,改性海泡石0.5g ,氯苯溶液50mL条件下,取不同初始浓度的氯苯溶液进行吸附等温线试验,在室温下震荡1h,等温吸附结果见图2。
从图2来看,酸热改性海泡石吸附氯苯的吸附容量可达到2.4mg/g左右。
吸附过程是化学物质分子被吸附剂颗粒表面束缚的一种物理化学过程,通常有两种吸附模型来描述吸附行为,分别是Langmuir吸附等温方程和Freundich吸附等温方程。
对试验结果分别用这两种吸附等温方程进行拟合,得图3、图4,吸附等温方程式参数见表1。
《苯在坡缕石、海泡石结构中吸附行为的分子动力学模拟研究》范文
《苯在坡缕石、海泡石结构中吸附行为的分子动力学模拟研究》篇一一、引言随着环境科学和材料科学的不断发展,多孔材料因其独特的吸附性能在诸多领域如环境治理、能源存储等方面得到了广泛的应用。
坡缕石和海泡石作为典型的天然多孔矿物材料,其结构中具有大量的孔道和吸附位点,对有机分子如苯的吸附行为研究具有重要的科学意义和应用价值。
本文利用分子动力学模拟方法,对苯在坡缕石、海泡石结构中的吸附行为进行了深入研究。
二、研究背景及意义苯作为一种常见的有机溶剂,其吸附行为的研究对于环境保护和工业生产具有重要意义。
坡缕石和海泡石作为多孔性矿物质,因其较大的比表面积和良好的化学稳定性而被广泛关注。
对它们吸附性能的研究,不仅能够丰富人们对这两类矿物材料吸脱附行为的理解,还有助于拓展其在吸附、催化、环境保护等领域的实际应用。
三、模拟方法与模型构建本研究的分子动力学模拟基于常用的软件进行计算模拟,选用力场进行相互作用力的描述。
通过构建坡缕石和海泡石的精细结构模型,并在此基础上嵌入苯分子,形成模拟体系。
模拟过程中,采用周期性边界条件以消除边界效应的影响,并利用适当的温度和压力条件来模拟实际环境。
四、模拟结果与分析1. 苯在坡缕石中的吸附行为通过模拟发现,苯分子在坡缕石孔道中的吸附主要受孔径大小和表面化学性质的影响。
较小的孔径有利于苯分子的吸附,而坡缕石表面的极性基团与苯分子之间形成的氢键等相互作用也对吸附有显著影响。
在一定的温度和压力条件下,苯分子能够在坡缕石孔道内达到饱和吸附状态。
2. 苯在海泡石中的吸附行为海泡石由于其独特的层状结构和丰富的阳离子交换位点,对苯的吸附机制与坡缕石有所不同。
除了孔径效应外,海泡石的层间作用力也对苯的吸附产生影响。
通过模拟发现,海泡石的层间空间为苯分子提供了更多的吸附空间,同时层间的静电作用也有助于增强对苯的吸附能力。
3. 动力学性质分析通过对模拟结果进行动力学性质分析,我们发现苯在坡缕石和海泡石中的扩散系数均受到温度和压力的影响。
海泡石改性技术研究及其在酸性染料废水处理中的应用的开题报告
海泡石改性技术研究及其在酸性染料废水处理中的应用的开题报告一、题目海泡石改性技术研究及其在酸性染料废水处理中的应用二、研究背景及意义随着工业发展的快速推进,酸性染料废水成为了严重的环境污染问题之一。
酸性染料废水具有高浓度、强酸性、易生成难降解的有害物质等特点,对水体和生态环境产生极大的危害。
海泡石是一种常见的天然矿物,具有良好的吸附性能和储存性能,是一种理想的废水处理材料。
海泡石改性技术可以改善其吸附性能和表面电荷特性,从而提高其对酸性染料废水的处理效果。
研究海泡石的改性技术及其在酸性染料废水处理中的应用,对于解决环境污染问题具有重要的意义。
三、研究内容和方案1.研究海泡石的物理化学性质和吸附性能;2.探究不同改性方法对海泡石吸附性能的影响;3.对比分析不同海泡石改性方法处理酸性染料废水的处理效果;4.建立海泡石改性技术在酸性染料废水处理中的应用模型;5.分析海泡石改性技术在酸性染料废水处理中的经济效益。
四、研究方法1.对海泡石的物理化学性质和吸附性能进行实验分析;2.采用物理防护法、化学法、物化改性法等不同改性方法处理海泡石;3.采用批处理实验和实际废水处理实验,比较不同处理方法的效果;4.利用多元非线性回归和神经网络算法建立酸性染料废水处理模型;5.进行经济效益分析和可行性评估。
五、预期结果1.酸性染料废水中主要污染物质的含量和性质;2.不同海泡石改性方法对吸附性能的影响;3.海泡石处理酸性染料废水的效果及其应用模型;4.经济效益评估和可行性分析。
六、研究意义1.为环境污染治理提供重要的技术支持;2.促进海泡石改性技术的发展和应用;3.提高酸性染料废水处理技术的效率和可持续性;4.为有机废水处理领域的研究提供新的思路和方法。
《苯在坡缕石、海泡石结构中吸附行为的分子动力学模拟研究》
《苯在坡缕石、海泡石结构中吸附行为的分子动力学模拟研究》篇一一、引言随着环境科学和材料科学的不断发展,多孔材料因其独特的吸附性能在诸多领域中得到了广泛的应用。
坡缕石和海泡石作为典型的天然纳米多孔材料,其内部结构对有机分子的吸附行为具有重要影响。
本文以苯为研究对象,通过分子动力学模拟方法,深入探讨了苯在坡缕石、海泡石结构中的吸附行为,旨在揭示其吸附机理和影响因素。
二、材料与方法1. 材料准备本研究选用的坡缕石和海泡石样品均来自天然矿藏,经过必要的提纯和干燥处理后用于实验。
苯作为模型有机分子,用于研究其在多孔材料中的吸附行为。
2. 分子动力学模拟方法利用分子动力学模拟软件,构建坡缕石和海泡石的三维模型。
在此基础上,模拟苯分子在两种多孔材料中的吸附过程,通过统计和分析模拟结果,揭示吸附行为的规律和机理。
三、实验结果与分析1. 苯在坡缕石中的吸附行为模拟结果显示,苯分子在坡缕石中的吸附主要受到其内部孔道结构的影响。
坡缕石的孔道结构较为复杂,具有较高的比表面积和较强的吸附能力。
苯分子在坡缕石中主要呈单层或双层吸附状态,且随着压力的增加,吸附量逐渐增大。
2. 苯在海泡石中的吸附行为与坡缕石相比,海泡石的孔道结构更为开放,具有更大的比表面积和更高的吸附能力。
苯分子在海泡石中同样呈现单层或双层吸附状态,但吸附速率较快,且在较低的压力下即可达到较高的吸附量。
3. 影响因素分析(1)温度:随着温度的升高,苯分子在坡缕石和海泡石中的吸附能力均有所降低。
这主要是由于温度升高导致分子运动加剧,降低了分子在孔道内的停留时间。
(2)压力:压力对苯分子的吸附行为具有显著影响。
随着压力的增加,苯分子在坡缕石和海泡石中的吸附量均有所增大。
(3)孔径:坡缕石和海泡石的孔径大小对苯分子的吸附行为也有一定影响。
较小的孔径有利于提高分子在孔道内的停留时间,从而增强吸附效果。
四、讨论与结论通过分子动力学模拟研究,我们发现在坡缕石和海泡石中,苯分子的吸附行为受到温度、压力和孔径等多种因素的影响。
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2 结 果 与 讨 论
2 1 海 泡 石 的 吸 附 特 性 . 海 泡 石 作 为 一 种 轻 质 的 纤 维 状 硅 酸 镁 矿 物 。 于 属
四面体 。 中间 夹 一 层 镁 的 八 面 体 层 , 面体 层 是 连 续 四 的 。 六个 硅 氧 四面体 角 顶方 向相反 , 每 因而使 得 2 1层 : 状 结 构 单 元 一 上 一 下 相 间 排 列 1 ̄ - o由此 形 成 一 系 列 2 与 键平 行 的孔 道 。 分 子 和 可 交 换 阳离 子 位 于其 中 . 水 这 一结 构 特 点 决定 了它 具 有 优 良的工 艺 性 能 , 文 通 本 过 实 验就 海泡 石对 废 水 中染料 的吸 附作 用进 行 讨论 .
用 活性 艳 红 配 成 2 0mg・ 的红色 溶液 ; I 用活性 翠 兰配 成 8 0mg・ 的兰 色 溶 液 , 组试 样 来 模拟 染 I 两
料废 水 .
1 3 海 泡 石 吸 附 实 验 . 量 取 5 性 艳 红 溶 液 于 1 0mI烧 杯 中 。 0mI 活 5 然 后 加 入 适 量 海 泡 石 , 温 下 搅 拌 2 n 然 后 进 行 抽 室 0mi , 滤 , 滤 后 的 海 泡 石 自然 风 干 后 进 行 相 关 性 能 测 定 . 抽 用 同样 的方 法 进行 海 泡石 对 活性 翠兰 的吸 附实 验 .
邦 国际 贸易 公 司提 供 , 度 : 0 0 2mm) 用 稀 HC 粒 < . 5 . 1
浸 泡 至 不 起 泡 为 止 , 置 1 . 后 将 悬 浮 液 过 滤 , 放 0h 然 反
复洗 涤 至 中性 , 1 0℃ 下 干燥 , 成 粉末 备用 . 于 2 研
1 2 模 拟 废 水 的 配 置 .
酸 活 化 后 的 海 泡 石 可 有 效 吸 附 污 水 中的 染 料 , 其 对 活 性 翠 兰 的 去 除 率 可 达 9 .红 外 光 尤 6
谱 和 解 吸 附 实验 表 明 , 泡 石 对 染 料 的吸 附属 物 理 吸 附 类 型 . 海 ・
关 键 词 : 泡 石 ;吸 附 ;有 机 污 染 物 海
链 状 和层 状 过 渡 型 结 构 ( 图 1 .这 种 特 殊 结 构 决 定 见 ) 了它 拥有 包 括 贯穿 整个 结 构 的沸 石水 通道 和孔 洞 以及 大 的 表 面积 。 结 构 模 型 推 算 . 具 有 横 截 面 积 为 按 它 0 3 m × 1 . m 的管状 贯 穿通 道 及 高达 9 0r! . 6T i 0 6T i 0 的 n 理论 表 面积 .在通 道 和孔 洞 中可 以 吸附 大量 的 水或 极 性 物 质 , 括 低 极 性 物 质 .其 内外 表面 存 在 3种 吸 附 包 作 用 中心 : 结 构边 缘镁 离 子 配位 的结 晶水 分子 。 与 S— H( 离 子 团 以及 硅氧 四面体 中的 氧 .因此 , 泡 石 i ) 海
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天 津 城 市 建 设 学 院学 报
第8 卷
第2 期
20 年 6 02 月
J u n l fTini n t u e o r a n tu t n Vo . No 2 J n 0 2 o r a a j I si t fU b n Co s r ci o n t o 18 . u .2 0
我 国 粘 土 资 源 十 分 丰 富 。 发 粘 土 在 环 保 上 的 应 开 用 有 重 要 的 意 义 . 目前 已 有 将 粘 土 应 用 到 水 处 理 中 的 研 究 报 道 , 粘 土 的 种 类 、 机 物 的 性 质 对 吸 附 性 能 的 但 有 影 响 、 理 及 规 律 还 有 待 进 一 步 研 究 .海 泡 石 为 含 水 机 的 镁 硅 酸 盐 结 构 , 有 链 状 和 层 状 纤 维 状 的 过 渡 型 结 具 构 特 征 ( 图 1 , 于 2 1 链 状 粘 土 , 有 两 层 硅 氧 见 )属 :层 具
1 实
验
1 1 海 泡 石 的 酸 化 处 理 . 取 一 定 量 的 海 泡 石 粉 末 ( 北 丰 润 产 。 天 津 爱 河 由
具有 很 强 的 吸 附 能力 , 且 由 于 海泡 石 具 有 良好 的机 而
中 图 分 类 号 : 8 X7 8
文献标 识码 : A
文 章 编 号 :0 6 6 5 ( 0 2 0 — 0 9 0 1 0 —8 3 2 0 )20 7—2
染料 工 业 的迅 速 发 展 , 我 国 的水 环境 造 成 严 重 对 污 染 : 年 以废 弃 物 形式 向 环境 中排 放 的染 料 大 约 有 每 6 0 左 右 .这 些染 料 废 水 成分 复 杂 、 浓度 、 色 00 0t 高 高 度 、 降 解 物 质 多 , 含 有 多 种 具 有 生 物 毒 性 的有 机 难 且 物 .难 以采 用常 规 处 理 方 法 进 行 治理 , 其 是 废 水 中 尤 残 存 的染 料组 分 。 即使 浓 度甚 低 , 入水 中亦 会 造成 水 排 体 透 光 率 的 降低 。 最 终 导 致 水 体 生 态 系统 的 破坏 . 而 因此 染 料 工 业 废水 的综 合 治 理 问题 。 已经 成 为 当今 国 内外环 境科 学 界急 需解 决 的一 大难 题 .
海 泡 石 用 作 染 料 吸 附剂 的研 究
贾 堤 ,雅 菁 ,张 志 东 ,王 占 国
( 津 城 市建 设 学 院 材 料 工 程 系 , 天 天津 3 0 8 ) 0 3 4
摘 要 : 染 料 为例 分 析 了 海 泡 石 作 为 污 水 中 有 机 污 染 物 吸 附 剂 的 可 能性 .结 果表 明 , 过 热 以 经