阳离子有机膨润土吸附水中苯胺

示, 数字代表改性时加入的表面活性剂占原土 阳 离 子 交 换 容 量 ( CEC ) 的 百 分 数Λ 例 如: 100CTM AB 20SD S 表示用 100% CEC ( 所用原 土 ) 的 CTM AB 和 20% CEC 的 SD S 共同改性 制得的阴2阳离子有机膨润土Λ
土; 以极性有机物苯胺、 苯酚为例, 研究了阴2阳 114 基本实验方法 离子有机膨润土的吸附性能及其影响因素, 并 在 100m l 碘量瓶中分别加入 110g 阴2阳离 初步探讨其吸附机理Λ 子有机膨润土 ( 或单阳离子有机膨润土) , 25m l 一定浓度的有机物溶液, 盖紧塞子, 在 25℃、 1 实验部分 150r m in 条件下振荡 1h Λ 离心 10m in 后, 取上 111 实验材料及仪器 层清液, 测定水中有机物的残留量 ( 即平衡浓 所用原土为钠基膨润土, 经测定其阳离子 度) , 计算出各种有机膨润土对水中苯酚、 苯胺 交换容量 (CEC ) 为 60m eq 100g; 溴化十六烷基 的去除率和吸附量Λ 三甲铵 (CTM AB ) 、 十二烷基硫酸钠 ( SD S ) 、 苯 2 结果与讨论 酚、 苯 胺 均 为 分 析 纯; 溴 化 十 二 烷 基 三 甲 铵 (D TM AB , 95% ) 、 溴化十四烷基苄基二甲基铵 211 有机碳含量和 X 2射线衍射分析 ( T PA C, 90% ) 、溴 化 十 八 烷 基 三 甲 铵 在 25℃和 50% 相对湿度条件下, 分别用 (O TM AB , 80% ) 为工业纯, 经提纯后使用Λ X 2射线衍射分析和有机碳分析方法 ( SY51162 主要仪器有 THB 282A 台式恒温振荡器, 86) , 测得阴2阳离子有机膨润土的层间距和有 电动低 速 离 心 机, 7222型 分 光 光 度 仪, L ECO 机碳含量 ( 见表 1) Λ 结果表明: ①阴2阳离子有机膨润土中的有 射仪Λ 机碳含量和层间距均大于原土; ②单一阳离子 112 水中有机物的测定方法 有机膨润土的有机碳和层间距随改性时阳离子 用 42氨基安替比林分光光度法测定水中 表面活性剂加入量和碳链长度增大而增大; 如 苯酚的含量, 检测限为 011m g L ; 用盐酸萘乙 120D TM AB > 100D TM AB > 90D TM AB > 二胺分光光度法测定苯胺的含量, 检测限为 80D TM AB > 70D TM AB , 100O TM AB > 0112m g L Λ 100CTM AB > 100T PA C > 100D TM AB; ③ 当 113 阴2阳离子有机膨润土的制备 阴离子表面活性剂加入量一定时, 阴2阳离子有 用十二烷基硫酸钠 (SD S ) 分别与长碳链阳 机膨润土的有机碳含量和层间距随改性时阳离 离子表面活性剂 (D TM AB、 T PA C、 CTM AB、 子表面活性剂加入量和碳链长度增大而增大; O TM AB ) 按一定配比混合改性膨润土, 制得一 如 120D TM AB 20SD S > 100D TM AB 20SD S 系 列阴2阳离子有机膨润土Λ 具体方法为: 将 40g 干燥、 过 100 目筛的原土倒入 400m l 一定 配比的阴2阳离子表面活性剂溶液中, 在 60～ 70℃水浴中搅拌 2h, 产物经过滤, 用蒸馏水洗 涤 2 次, 滤 干 后, 在 80～ 90℃下 烘 干, 再 在
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环 境 科 学 表 1 有机膨润土和原土的层间距和有机碳含量
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Table 1 The in terlayer spac ings and organ ic carbon con ten ts of organoben ton ites and or ig ina l ben ton ites
105℃下活化 1h, 经研磨, 过 100 目筛, 制成一 > 90D TM AB 20SD S > 80D TM AB 20SD S > 70D TM AB 20SD S; 阴2阳离子有机膨润土的有 CS 2344 碳硫测定仪, X ’ PertM PD 型 X 2射线衍
机碳含量还与改性时阳离子表面活性剂的碳链 长 度 呈 正 相 关, 如 100O TM AB 20SD S > 100CTM AB 2SD S > 100T PA C 20SD S >
Sorption of An il ine and Phenol to An ion - ca tion O rganoben ton ites from W a ter
Zhu L izhong, W ang Q ing, Chen B ao liang (D ep a rtm en t of Environm en ta l Sciences, Zhejiang U n iversi2
2000 年 7 月
ENV IRONM EN TAL SC IEN CE
J u ly, 2000
Fra Baidu bibliotek
阴- 阳离子有机膨润土吸附水中苯胺、 苯酚的性能
. 朱利中, 王晴, 陈宝梁 ( 浙江大学环境科学系, 杭州 310028, E 2 m a il: lzzhu@m a il . cn ) hz. zj
摘要: 首次用阴、 阳离子表面活性剂改性膨润土, 制得一系列阴2阳离子有机膨润土, 表征了有机膨润土的结构特征; 研究了阴2 阳离子有机膨润土吸附水中苯酚、 苯胺等有机物的性能及影响因素, 并初步探讨了其吸附机理Λ 结果表明, 阴2阳离子有机膨润 土的层间距和有机碳含量与改性时阴、 阳离子表面活性剂的组成和配比有关; 阴2阳离子表面活性剂在有机膨润土中形成了增 溶 ( 分配) 作用较强的有机相, 从而对水中的有机污染物产生协同去除效应Λ 关键词: 阴2阳离子有机膨润土; 有机污染物; 协同吸附; 水处理 中图分类号: X783 文献标识码: A 文章编号: 025023301 (2000) 0420042205
100D TM AB 20SD S; ④与相应的单阳离子有
系列阴2阳离子有机膨润土Λ 机膨润土比较, 阴2阳离子有机膨润土的层间距 制得的阴2阳离子有机膨润土用 2 种相应 小于单一阳离子有机膨润土, 而有机碳含量大 的表面活性剂的英文缩写加一个数字前缀表 于单阳离子有机膨润土Λ
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用不同种类和组成表面活性剂改性膨润土 象[ 1, 2, 4, 5, 8 ] Λ 笔者曾研究过有机膨润土吸附不同 ( 或粘土) , 制备有机膨润土 (o rganoben ton ite ) 极性有机物的特征、 机理及规律[ 6, 7, 9, 10 ] , 研究发 或 有机粘土 (o rganoclay ) , 从而创造出较好的 现, 有机膨润土对水中有机物的吸附机理包括 吸附介质, 并用于废水处理和污染环境的修复, 表面吸附和分配作用[ 8 ]; 用长碳链表面活性剂 已成为环境科学研究的热点之一[ 1～ 3 ] Λ 根据改 改性膨润土, 可以创造出一个好的分配环境, 使 性所选用的表面活性剂的不同, 有机膨润土可 有机物 “溶解” 在长碳链阳离子表面活性剂形成 分为单阳离子有机膨润土、 双阳离子有机膨润 的有机介质中Λ阴、 阳离子表面活性剂在一定条 土和阴2阳离子有机膨润土; 其中研究最多的是 件下能形成混合胶束, 对有机物能产生协同增 单阳离子有机膨润土[ 4～ 7 ] , 对双阳离子有机膨 溶作用[ 11 ] Λ 基于这种考虑, 笔者用阴、 阳离子表 润土研究也有一些报道[ 8～ 10 ] Λ 然而迄今, 国内 基金项目: 国家自然科学基金资助项目 ( P ro ject Suppo rted by 外 对 阴2阳 离 子 有 机 膨 润 土 ( an ion 2ca t ion the N ational N atu ral Science Foundation of Ch ina ) : 29777005 o rganoben ton ite) 吸附水中有机物性能和机理 作 者简介: 朱利中 (1959～ ) , 男, 浙江上虞人, 教授 ( 博导) , 主 要研究方向有污染控制化学、 环境污染化学和环境 的研究仍为空白Λ此外, 在吸附性能和机理的研 分析化学Λ 究 中 常 常 选 择 非 极 性 有 机 物 作 为 处 理 对 收稿日期: 1999210227
. hz. zj . cn ) ty, H angzhou 310028, Ch ina E 2 m a il: lzzhu@m a il Abstract: A series of an ion 2ca tion o rganoben ton ites w ere syn thesized by covering an ion 2ca tion m ixed su rfactan ts on the ben ton ite. T he in telayer sp acing s and o rgan ic ca rbon con ten ts of an ion 2ca tion o rganoben ton ites w ere ana2 lyzed. T he so rp tion p rop erties, m echan ism s and op ti m a l cond ition s of o rgan ic com pound s to an ion 2ca tion o rganoben ton ite w ere d iscu ssed. T he resu lts ind ica te tha t the o rgan ic ca rbon con ten ts of an ion 2ca tion o rganoben 2 ton ites a re p ropo rtiona l to the am oun ts of an ion and ca tion su rfactan ts covering on to ben ton ite. Pa rtition m ed ium a re excellen tly crea ted in an ion 2ca tion o rganoben ton ites fo r o rgan ic po llu tan ts in w a ter. T he so rp tion p rop erties of an ion 2ca tion o rganoben ton ites a re fine w hen the a lky 2cha in of an ion su rfactan t is sam e a s of ca tion su rfactan ts exchang ing on ben ton ite. R em ova l ra tes of o rgan ic po llu tan ts from w a ter a re i m p roved by synerg istic so lub iliza2 . tion of an ion and ca tion su rfactan t on the o rganoben ton ites Keywords: an ion 2ca tion o rganoben ton ite; o rgan ic po llu tan ts; synerg istic so rp tion; w a stew a ter trea tm en t
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4 期 环 境 科 学 43
面活性剂共同改制制备有机膨润土, 试图增大 有机物在有机膨润土有机相中的 “溶解度” ,即 增强其分配作用, 进一步提高有机膨润土吸附 去除水中有机物的效率Λ 本研究制备了一系列阴2阳离子有机膨润