【摘 要】
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本文以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十六烷基溴化吡啶((2PB)及十八胺(ODA)为有机改性剂,采用阳离子交换法对硅酸镁锂进行有机改性。用X-射线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶变换红
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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本文以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十六烷基溴化吡啶((2PB)及十八胺(ODA)为有机改性剂,采用阳离子交换法对硅酸镁锂进行有机改性。用X-射线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热失重分析仪(TG)及扫描电子显微镜(SEM)对有机改性前后样品进行了表征;采用孔分布及比表面积测试仪测定了样品的孔分布情况及比表面积。结果表明改性试剂均插入硅酸镁锂层间,硅酸镁锂的层间距增大;与硅酸镁锂比表面积164.95m2/g相比,CTAB-硅酸镁锂、CPB-硅酸镁锂及ODA-硅酸镁锂的比表面积分别为1.77、4.67和14.66m2/g。有机硅酸镁锂的表面性质得到了较大的改变,由亲水性变为亲油性,在有机溶剂及聚合物单体中的分散性得到提高。
以有机硅酸镁锂为吸附剂,采用静态吸附法研究了其在刚果红和中性红染料液处理中的应用。结果表明,染料初始浓度、吸附剂添加量、吸附时间及温度均对吸附过程产生影响。CTAB-硅酸镁锂及ODA-硅酸镁锂对刚果红的吸附符合Langmuir吸附等温式,室温下对刚果红的最大吸附量分别为182.48mg/g和197.24mg/g。CPB-硅酸镁锂及ODA-硅酸镁锂对中性红的吸附符合Langmuir吸附等温式,其最大吸附量分别为393.70mg/g和134.95mg/g。
CTAB-硅酸镁锂及ODA-硅酸镁锂吸附刚果红的动力学研究表明,刚果红在CTAB-硅酸镁锂及ODA-硅酸镁锂上的吸附过程符合准二级动力学模型。吸附过程体系的吉布斯自由能变(△G0)均为负值,表明吸附过程是自发进行的过程,吸附过程的焓变(△H0)和熵变(△S0)都为正值说明该吸附过程是吸热过程,熵值的增加推动该吸附过程自发进行。吸附染料前后吸附剂红外光谱及表面形貌的变化研究结果表明,除染料分子与有机硅酸镁锂之间的静电引力作用以外,染料分子中的有些官能团将以氢键及配位键的形势与有机硅酸镁锂发生化学键相互作用。
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