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凹凸棒石复合材料的制备及其吸附性能研究

作　者: 韩玉琦
导　师: 常希俊
学　校: 兰州大学
专　业: 分析化学
关键词: 凹凸棒石黏土氧化锌亚甲基蓝罗丹明B 吸附纳米TiO2 La3+掺杂聚氯乙烯薄膜固相光催化降解
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 338次
引　用: 3次
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内容摘要

随着我国水环境问题的日益严峻,印染废水处理受到广泛的关注。而印染行业是工业废水排放大户,印染废水组分复杂、有机物含量高、色度高、碱性大、抗氧化和抗生物降解成分多,是较难处理的工业废水之一。目前国内外的印染废水处理以生化法、絮凝沉淀法与活性炭吸附法以及以上方法的组合处理为主。但是活性炭价格高、再生过程复杂。凹凸棒石黏土是含水富镁硅酸盐晶体矿物,具有独特的层链状结构、不同寻常的胶体性能和强大的吸附能力。近年在甘肃临泽、会宁发现的大型凹凸棒石黏土矿,经初步普查资源量可达10亿吨以上。尤其是临泽凹凸棒石黏土的发现,丰富了我国凹凸棒石黏土矿床类型,拓宽了新的应用领域。因此本实验选取了临泽产凹凸棒石黏土并对其进行了改性,在总结前人研究的基础上,利用改性后的凹凸棒石基复合材料吸附模拟印染废水。主要做了以下几方面的工作：1以硫酸锌和碳酸铵为原料,采用化学沉淀法在凹凸棒石黏土(ATP)的表面负载纳米氧化锌,合成了ZnO/ATP纳米复合材料,研究了其对亚甲基蓝的吸附性能。2采用超声波技术,对凹凸棒土表面进行有机改性修饰,用有机改性后的复合材料研究了对酸性染料罗丹明B的吸附性能。另外,纳米TiO2光催化剂在环境治理领域中的应用研究有大量的报道,但光催化降解反应大都发生在气固相和液固相的界面上,关于固相光催化降解反应的研究报道较少。本文以酸催化的快速溶胶-凝胶法制备了一系列La3+不同掺杂量的TiO2光催化剂材料,并将其应用于PVC薄膜的降解研究。

全文目录

中文摘要  9-10
Abstract  10-12
第一章综述  12-38
  1.1 凹凸棒石黏土的基本情况  12-13
    1.1.1 凹凸棒石黏土的名称由来  12
    1.1.2 国内外凹凸棒石黏土的资源分布状况  12-13
    1.1.3 国内外凹凸棒石黏土的研究与开发现状  13
  1.2 凹凸棒石黏土的晶体结构与化学组成  13-14
  1.3 凹凸棒黏土的改性研究  14-19
    1.3.1 机械提纯  15
    1.3.2 热活化  15-16
    1.3.3 酸改性  16-17
    1.3.4 有机改性  17-19
  1.4 凹凸棒石黏土的基本性质  19-21
    1.4.1 吸附性  19-20
    1.4.2 催化性  20
    1.4.3 阳离子交换能力  20-21
    1.4.4 悬浮流变性  21
  1.5 凹凸棒石黏土的应用研究  21-30
    1.5.1 凸棒石黏土在吸附剂方面的应用  21-25
      1.5.1.1 凹凸棒石黏土在废水处理中的应用  21-23
      1.5.1.2 凸棒石黏土在油品及饮料脱色方面的应用  23-24
      1.5.1.3 对黄曲霉毒素B1等有毒物质的清除  24
      1.5.1.4 对有害气体及放射性物质的吸附  24-25
    1.5.2 凹凸棒石黏土在催化剂方面的应用  25-27
      1.5.2.1 在光催化方面的应用  25-26
      1.5.2.2 在其它催化方面的应用  26-27
    1.5.3 凹凸棒石黏土在高分子复合材料中的应用  27-29
      1.5.3.1 凹凸棒石黏土在橡胶中的应用  27-28
      1.5.3.2 凹凸棒石黏土在塑料中的应用  28
      1.5.3.3 凹凸棒石黏土在复合保水剂中的应用  28-29
      1.5.3.4 凹凸棒石黏土在涂料中的应用  29
    1.5.4 凹凸棒石黏土在其它方面的应用  29-30
  1.6 结论与展望  30
  1.7 选题思路  30-31
  参考文献  31-38
第二章纳米ZnO/ATP复合材料的制备及其对亚甲基蓝吸附性能的研究  38-52
  2.1 引言  38
  2.2 实验部分  38-42
    2.2.1 仪器装置  38-39
    2.2.2 试剂  39
    2.2.3 吸附材料的制备  39
      2.2.3.1 凹凸棒石的纯化  39
      2.2.3.2 纳米ZnO/ATP复合材料的制备  39
    2.2.4 亚甲基蓝标准溶液的配制  39-40
    2.2.5 亚甲基蓝最大吸收波长的测定  40-41
    2.2.6 实验方法与计算方法  41-42
  2.3 实验结果与讨论  42-49
    2.3.1 纳米ZnO/ATP复合材料的红外光谱表征  42-43
    2.3.2 吸附时间对吸附效果的影响  43-45
    2.3.3 复合材料投加量对吸附效果的影响  45-46
    2.3.4 pH值对吸附效果的影响  46
    2.3.5 温度对吸附效果的影响  46-47
    2.3.6 初始浓度对吸附效果的影响  47-48
    2.3.7 吸附平衡等温实验  48-49
  2.4 结论  49-50
  参考文献  50-52
第三章超声波有机改性凹凸棒石黏土对罗丹明B的吸附性能研究  52-65
  3.1 引言  52
  3.2 实验部分  52-56
    3.2.1 仪器设备  52-53
    3.2.2 试剂  53
    3.2.3 吸附材料的制备  53
      3.2.3.1 凹凸棒石黏土的纯化  53
      3.2.3.2 有机改性凹凸棒石黏土的制备  53
    3.2.4 罗丹明B溶液的配制  53-54
    3.2.5 罗丹明B最大吸收波长的测定  54-55
    3.2.6 实验方法与计算方法  55-56
  3.3 实验结果与讨论  56-63
    3.3.1 有机改性凹凸棒石黏土的红外光谱表征  56-57
    3.3.2 吸附时间对吸附效果的影响  57-58
    3.3.3 复合材料投加量对吸附效果的影响  58-59
    3.3.4 pH值对吸附效果的影响  59-60
    3.3.5 温度对吸附效果的影响  60-61
    3.3.6 初始浓度对吸附效果的影响  61
    3.3.7 吸附平衡等温实验  61-63
  3.4 结论  63
  参考文献  63-65
第四章 La~(3+)/TiO_2复合微粒固相光催化降解聚氯乙烯薄膜  65-72
  4.1 引言  65
  4.2 实验部分  65-67
    4.2.1 仪器装置  65
    4.2.2 试剂  65-66
    4.2.3 La~(3+)/TiO_2复合催化剂的制备  66
      4.2.3.1 凝胶的制备  66
      4.2.3.2 La~(3+)/TiO_2复合催化剂的制备  66
    4.2.4 PVC薄膜的降解方法  66-67
  4.3 结果与讨论  67-70
    4.3.1 PVC薄膜的失重结果  67-68
    4.3.2 PVC薄膜降解过程的FT-IR分析  68-70
  4.4 结论  70
  参考文献  70-72
硕士在读期间已发表的论文及获得奖励  72-73
致谢  73

凹凸棒石复合材料的制备及其吸附性能研究

内容摘要

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