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本课题选择蒙脱石粘土矿物对其改性,开发出环境友好型矿物吸附材料,旨在解决主要含有重金属工业废水引起的环境污染,同时为蒙脱石等粘土矿物的环境应用提供实验基础,课题研究具有重要的理论意义和实际应用价值。论文对蒙脱石钠改性、有机改性和络合改性制备条件及其处理含Cu、Pb、Zn、Cd等多种重金属离子和苯酚工业废水的吸附条件进行了系统的研究,运用XRD、DTA/TG、SEM等测试分析手段对其进行了表征,研究了改性蒙脱石对多种不同浓度重金属离子工业废水的吸附性能,并探讨了改性蒙脱石吸附废水中重金属离子的吸附动力学方程及吸附作用机理。主要研究成果如下：1、蒙脱石改性制备研究：(1)对蒙脱石先后进行钠改性、有机改性和络合改性,钠改性的试验结果显示提纯蒙脱石与5%浓度的NaOH溶液固液配比为1：10,PH=5.6,60℃下搅拌1h,离心后在80℃烘箱干燥后研磨得到钠改性后的蒙脱石,其中对Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+的吸附率分别为99.2%、92.8%、99.5%和99.3%。(2)有机改性蒙脱石的最佳制备条件是：过100目筛的钠化蒙脱石加入0.8倍CEC的有机改性剂(CTMAB),固液比为1：10,PH=5.6,温度为60℃下恒温搅拌1h,离心后在80℃烘箱下干燥后研磨得到CTMAB-Mont,对Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+的吸附率分别为87.81%、98.2%、98.4%、98.1%.(3)络台改性蒙脱石的最佳制备条件是：称取Ng钠化蒙脱石,加入N*0.0422g(0.8CEC)的有机改性剂CTMAB,固液比为1：10,恒温60℃水浴搅拌1.5h,加入TEPA (NTEPA: NCTMAB=1:1),在80℃烘箱下干燥研磨后得到TEPA-Mont,对Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+的吸附率分别是88.5%、99.1%、99.2%、98.9%。2、改性蒙脱石的表征：(1)通过对原土、钠化上、络合改性土的XRD图谱分析,d001分别为1.24349nm、1.23339nm和2.36298nm,d001层间距随着钠化减小、有机插层后又增大,说明CTMAB取代钠基蒙脱石中的钠离子而形成了复合物,有机阳离子使得晶层间距加大,并且根据十六烷基三甲基溴化铵的链长为2.6nm判断,碳链在层间作斜向排列,结果与预期结果一致,达到介孔级。(2)对于未经改性的蒙脱石和钠化蒙脱石在200℃以下的失重是由于土样的吸附的自由水和层间水所引起的,而在590℃-650℃的失重则是由于晶格间的层间塌崩所致；对于有机改性蒙脱石和络合改性蒙脱石来说,在200℃以下几乎没有失重,在240℃-390℃有一个很大的失重落差,这是进入蒙脱石层间的CTMAB分解造成的；未经改性的蒙脱石在100℃有一个吸热谷,主要是失去了层间水和吸附的自由水,在850℃出现了一个放热峰,是蒙脱石内部物质分解放热的结果。(3)原上、钠改性土、有机改性土的微观形貌,由图可见经过钠改性后的土层似鳞片状的堆叠,分散性较原上的好,CTMAB与蒙脱石结合在经络合改性后的上样表面比较疏松,上样由亲水性变为亲油性,TEPA借助表面活性剂的疏水基生成的疏水键可以分布在蒙脱石的外表面,使得蒙脱石的疏水性增强。3、改性蒙脱石对重金属离子的吸附作用机理探讨：有机改性蒙脱石和复合改性蒙脱石对Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+的吸附,并研究了有机改性蒙脱石和复合改性蒙脱石吸附重金属的动力学、热力学和粒子内部扩散方程和等温吸附方程,Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+的等温吸附曲线符合Freundlich方程拟合的最好,有机改性蒙脱石对Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+离子的饱和吸附量分别是19.8mg/g、10.8mg/g、16.8mg/g、14.6mg/g,络合改性蒙脱石对四种离r的饱和吸附量分别是22.3mg/g、21.8mg/g、19.4mg/g、16.5mg/g,络合改性蒙脱石的吸附效果要优于有机改性蒙脱石。