十二烷基硫酸钠插层镁铝水滑石对废水中cr(vi)的吸附研究.doc

十二烷基硫酸钠插层镁铝水滑石对废水中Cr(VI)的吸附研究

摘 要
　　　　　
　　　利用镁铝层状化合物水滑石(LDHs)的阴离子可交换性及主-客体相互作用，以镁铝硝酸根水滑石(MgAl-NO3-LDHs)为前驱体，运用共沉淀法，通过插层组装成功地制备了十二烷基硫酸钠插层水滑石(DS-LDHs)。采用 FT-IR、XRD等手段对其结构、物理化学性能进行了研究。
　　　研究了产品对废水中Cr(VI)的吸附行为。吸附性能的影响主要从溶液pH、初始Cr(VI)浓度、吸附剂投加量、接触时间等方面的影响来考虑。吸附实验研究表明，在溶液pH=3.00，初始浓度为200mg/L的最优条件下对Cr(VI)的吸附量为 73.8mg/g，在吸附剂投加量增加到6.0g/L时，去除率可达到92.4%。在初始浓度影响吸附数据基础上，利用Langmuir和Freundlich等温模型进行拟合，发现十二烷基硫酸钠插层镁铝水滑石对Cr(VI)的吸附较符合Langmuir 吸附模型。
　　　
关 键 词：水滑石； 表面活性剂； 插层组装； 吸附


ABSTRACT

　　　Use of hydrotalcite layered compounds ( LDHs ) anion exchangeable and host-guest interactions, with magnesium nitrate hydrotalcite ( MgAl-NO3-LDHs ) as the precursor, using co-precipitation method, through intercalation assembly were successfully prepared twelve alkyl sodium sulfate intercalation hydrotalcite ( DS-LDHs ). Using FT-IR, XRD and other means on the structure, physical and chemical properties were studied.
　　　Study on the product in wastewater on Cr ( VI ) adsorption behavior. Adsorption properties of solution pH, mainly from the initial Cr ( VI ) concentration, adsorbent amount, contact time and so on to consider. Adsorption experiments showed that, in the solution pH=3.00, initial concentration of 200mg/L optimal conditions on Cr ( VI ) adsorption amount of 73.8mg/g, adsorbent dosage was increased to 6.0g/L, removal rate can reach 92.4%. In the initial concentration effect on the adsorption data basis, using Langmuir and Freundlich isotherm model, found twelve alkyl sodium sulfate intercalation hydrotalcite on Cr ( VI ) adsorption is in accord with the Langmuir adsorption model.
　　　
Key words: Hydrotalcite; Surface active agent; Intercalation assembly; Adsorbent



目 录

1绪论 1
1.1 引言 1
1.2 水滑石(LDHs)的主要性质 1
1.2.1 层间阴离子的可交换性 1
1.2.2 酸碱功能性 2
1.2.3 记忆效应 2
1.2.4 热稳定性 2
1.3 LDHs的制备与插层组装方法 3
1.3.1 共沉淀法 3
1.3.2 离子交换法 4
1.3.3 焙烧还原法 4
1.3.4 预撑法 4
1.3.5 模板合成法 5
1.4 LDHs 的应用 5
1.4.1 在环境污染治理方面的应用 5
1.4.2 催化方面的应用 6
1.4.4 抑菌剂 6
1.4.5 医药方面的应用 6
1.4.6 阻燃剂 6
1.4.7 紫外阻隔材料 7
1.5 本论文的研究内容及创新点 7
1.5.1 研究依据 7
1.5.2 研究内容 8
2 表面活性剂插层组装水滑石的制备及性能表征 9
2.1 实验部分 9
2.1.1 实验试剂 9
2.1.2 十二烷基硫酸钠插层水滑石(DS-LDHs)的制备 9
2.2 样品表征 9
2.2.1 产品红外光谱分析 9
2.2.2 产品 X 射线衍射分析 9
2.3 结果与讨论 10
2.3.1 表面活性剂插层LDHs的FT-IR谱图分析 10
2.3.2 表面活性剂插层LDHs的XRD谱图分析 10
3 水滑石插层化合物对Cr(VI)吸附性能研究 12
3.1 实验试剂与设备 12
3.1.1 实验试剂 12
3.1.2 实验设备 12
3.2 实验部分 12
3.2.1 Cr(VI)溶液的制备 12
3.2.2 Cr(VI)溶液的测定 13
3.2.3 吸附实验 14
3.2.4 计算方法 14
3.3 结果与讨论 14
3.3.1 pH值对吸附效果的影响 14
3.3.2 初始浓度对吸附效果的影响 15
3.3.3 吸附剂投加量对吸附效果的影响 15
3.3.4 时间对吸附效果的影响 16
3.3.5 吸附等温线 17
4 结论 19
致 谢 20
参考文献 21