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论文题目:酸活化膨胀蛭石的实验研究
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1 膨胀蛭石的概述
膨胀蛭石是蛭石在高温、化学反应、微波的条件下形似水蛭蠕动地膨胀形成的。形成过程中结构特征没有变化,其结构如右图:中间一层Si-O八面体和外面两层Mg-O组成。
结构决定它的作用:环保:吸附染料、去除金属离子、氨氮等建筑材料:隔热、隔音;处理含放射性元素的废料;催化;园艺等方面。
改性:酸改性,有机改性,水热改性。
2 实验背景及意义
背景:各种经济的发展,使得污废水的形势严峻。染料、金属离子、氨氮等成为水污染的主要因素。所以,新型污水处理材料的研发不容忽视。吸附法和离子交换法是一种常见的污水处理方法。膨胀蛭石是一种良好的吸附和阳离子交换材料,但它含有部分杂质,对其酸化可提高性能。
意义:本实验是研究酸化膨胀蛭石的改性效果,为了排除杂质及其他因素的干扰,提高膨胀蛭石对废水的吸附性能和对阳离子的交换性能,采用盐酸酸化的方法对膨胀蛭石进行改性。
3 实验主要内容
酸化实验如下表的设计进行
配制125mg/L的亚***蓝染液,测出标准曲线,将酸化前后的样品对其吸附脱色处理。
***化六氨合钴,测出标准曲线,将酸化前后样品与之进行阳离子交换。
将于原样与部分酸化样品进行XRD测试分析。
方案
实验参数
粒度/目
盐酸浓度mol/L
时间/h
温度/℃
液固比
方案1
160
,,,,,,1
4
90
20
方案2
160

,1,2,3,4,5,6
90
20
方案3
160

4
60,70,80,85,90
20
方案4
160

4
90
15,20,25
3 实验主要内容-标准曲线
125mg/L亚***蓝的标准曲线(如左)
***化六氨合钴的标准曲线(如右)
4 实验结果与分析-酸化现象
酸化实验现象及分析
实验过程中,,如图左边烧杯;,尤其1mol/L的特别黄,如图右边;,上清液黄绿色如图中间。,盐酸可以破坏硅氧四面体结构,进一步浸蚀中间的镁氧八面体结构。
4 实验结果与分析-浓度的影响
盐酸浓度对改性的影响
盐酸浓度对酸化膨胀蛭石的影响较大,***蓝的脱色率均达99%以上,相反,它与三***化六氨合钴的CEC小于原样。说明此时膨胀蛭石内部空隙较大,阳离子较少。。
4 实验结果与分析-时间的影响
时间对酸化膨胀蛭石的影响
下图显示,酸化时间越长,改性后样品的吸附性能就越好。3小时之前应该是离子还没交换出溶液,而根据CEC可知,酸化时间越长,阳离子浸出越多,此时的CEC越小。所以综合考虑,4小时是最佳改性时间。
4 实验结果与分析-温度的影响
温度对酸化膨胀蛭石的影响
下图显示,改性温度的变化对亚***蓝的脱色率影响不大,但60℃的CEC很小,85℃时的CEC最大,所以,85℃时的综合改性效果是最好的。