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天然累托石(REC)呈现出的负电性和强亲水性,导致其对阴离子型染料的吸附能力极差,大大限制了累托石对工业水处理的适用范围。鉴于此,本文一方面研究了原累托石吸附典型染料前后变化,对比染料不同浓度下的吸附效果并对吸附后产物进行了SEM、XRD、FT-IR及BET表征分析。另一方面采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性剂,制备得到改性累托石(M-REC);并对改性累托石进行了SEM、XRD、FT-IR、热重及Zeta电位分析研究其表面形貌、理化性质及结构变化。利用改性累托石带正电荷的特性,研究其对阴离子型染料酸性橙(AO)的吸附性能。最后选择了两种典型的阳离子染料亚甲基蓝(MB)和结晶紫(CV)研究REC和M-REC的吸附行为,探讨了改性累托石吸附三种典型染料前后对其结构变化的影响和染料分子吸附迁移情况。通过以上研究,得出主要结论如下:1、累托石对中性红(NR)和亚甲基蓝的吸附能力较强,而对酸性橙的吸附效果几乎可忽略不计。在不同浓度条件下,累托石对亚甲基蓝的吸附量均小于其对中性红的吸附量。广角XRD表明经过吸附MB/NR后的累托石晶体结构均无变化。SXRD表明阳离子染料分子MB/NR进入到累托石层间,对累托石层间具有膨胀和开孔作用,导致其层间距增大。红外图谱表明MB和NR已被吸附在累托石的表面上,累托石和带正电荷的阳离子染料MB/NR通过静电作用相互吸引,但对累托石基本硅酸盐骨架无影响。2、制备改性累托石的最佳条件为:改性剂用量1.2 CEC,液固比10:1,改性温度60℃,振荡速度150 r/min左右,改性时间5 h。通过表征结果可知,改性剂CTAB成功地嵌入到累托石的夹层中,M-REC层状结构变得松散并且出现更多的孔结构,层间距从2.57 nm增大到3.13 nm;TG分析表明改性剂基本已全部负载在REC上;Zeta电位表明M-RCE的表面电荷发生了变化,改性后由负变为正。3、M-REC对酸性橙的吸附平衡时间为30min。对AO的去除率随着M-REC剂量的增加而增加,而溶液p H不影响对AO的去除。Langmuir模型能够更好的描述改性累托石对酸性橙染料的吸附机理,q_m为98.59 mg/g,吸附过程属于单分子层吸附。对吸附动力学研究发现,准二级动力学模型与AO吸附的动力学行为非常吻合,改性累托石对酸性橙的去除过程是由化学吸附主导。4、吸附剂的可重复使用性是考虑实际适用性一个重要的参数。M-REC的循环再生和重复利用性较好,M-REC在5次吸附-解吸循环后的吸附仍可达到初始吸附量的97%以上。5、通过分析M-REC吸附三种染料分布机制发现,阴离子染料分子AO进入M-REC的中间层,并且静电吸引发生在M-REC的带正电有机链和AO分子之间,这扩展了累托石的层间域体积,导致层间距扩大。然而,阳离子染料MB/CV分子和M-REC之间存在的静电排斥导致MB/CV分子仅仅简单地填充在累托石的表面和层间,只占据了一定的空间。吸附机理分析证实,带正电荷的M-REC与带负电荷的AO之间的静电吸引力在吸附过程中起到了关键作用。