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凹凸棒石吸附性能应用的制约因素 总被引：12，自引：0，他引：12
凹凸棒石是链层状硅酸盐, 具有３－８?×６－３?孔道、较大的比表面积和吸附能力。但是由于凹凸棒石孔道直径小于大多数分子及水合离子的直径, 除少数简单分子和离子外, 多数分子和离子都不能进入凹凸棒石孔道, 而且凹凸棒石选择性吸附水分子, 因而在多数情况下, 凹凸棒石对吸附质的吸附不是内表面吸附, 而是外表面吸附。并且外表面吸附是胶体和离子交换吸附。本文阐述了凹凸棒石的孔道直径、吸附选择性、体系ｐＨ 值及凹凸棒石和蒙脱石胶体颗粒的互相作用对凹凸棒石吸附性能应用的制约。 相似文献
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水悬浮体系中蒙脱石和凹凸棒石的互相作用及其意义 总被引：7，自引：0，他引：7
由于晶体结构的制约，蒙脱石和凹凸棒石具有不同的形态和物理化学性质，在水悬浮体系中必定存在蒙脱石和凹凸棒石的互相作用，但这种互相作用的形式和科学意义未曾被人认知。通过蒙脱石和凹凸棒石分散、悬浮液混合、固液分离处理，经XRD、TEM、SSA分析证实，水悬浮体系蒙脱石和凹凸棒石存在胶体互相作用，并且以面-面形式结合。研究结果的理论和实际意义表现在以下三个方面：①为合理解释凹凸棒石蒙脱石混合粘土吸附现象和物理化学性质提供新的视角；②凹凸棒石可以作为蒙脱石粘土的改性剂，在蒙脱石粘土中添加少量的凹凸棒石即可达到提高比表面积的效果，可以利用蒙脱石和凹凸棒石的互相作用来制备类似柱撑粘土的纳米孔结构材料；③凹凸棒石粘土样品湿法处理时，水悬浮体系中不同矿物胶体颗粒互相作用会影响X射线粉末衍射分析结果，对此现象在粘土矿物定量研究中应引起重视。 相似文献
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采用经活化处理的凹凸棒石粘土,用静态法研究了凹凸棒石粘土吸附铅的吸附酸度、吸附速率、吸附温度和吸附反应热焓以及吸附容量等性能。通过大量实验确定了凹凸棒石粘土吸附铅的最佳条件,并用静态法和交换柱法处理了不同浓度的模拟含铅废水。结果表明,两种不同方法处理效果基本一致,铅的去除率在99%以上,排放液中铅的残余浓度均小于1 mg/L,达到了国家排放标准。选用凹凸棒石粘土对铅、铬、镉等重金属离子的吸附选择性实验,以期为环境污染的控制和治理,提供实验依据。 相似文献
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选择江苏省盱眙雍小山和仇集黄泥山的白云石质凹凸棒石粘土,以凹凸棒石粘土和白云石为对照,比较它们对磷的吸附特性,在分析吸附性能的基础上阐明白云石质凹凸棒石粘土对磷的吸附机理。结果发现,白云石质凹凸棒石粘土对磷的吸附性能显著优于凹凸棒石粘土,在低磷污染水体中,其对磷的吸附净化能力与活性炭接近,吸附等温曲线呈S型,且Freundlich方程拟合效果更好,说明白云石质凹凸棒石粘土对磷的吸附可能属于不均匀介质的多分子层吸附。此外,白云石质凹凸棒石粘土与同比例凹凸棒石粘土/白云石复混材料的磷吸附能力相当,而两者均高于单独凹凸棒石粘土与白云石的比例加和。结果表明,白云石质凹凸棒石粘土具有较佳的磷吸附能力,可用作磷污染水体的吸附净化材料。 相似文献
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水悬浮体系中凹凸棒石与Cu2+作用机理 总被引：12，自引：0，他引：12
研究矿物吸附重金属性能和机理,对正确认识矿物吸附性质、环境矿物材料应用研究以及重金属环境化学行为具有重要理论和实际意义。凹凸棒石是重要粘土矿物之一,也是重要的环境矿物材料,其吸附净化功能潜在应用受到广泛关注。在制备凹凸棒石纯样基础上,进行了凹凸棒石吸附Cu^2 单因素实验,吸附前后溶液pH值变化观测和吸附Cu^2 后凹凸棒石表面结构高分辨透射电镜调查。结果表明,从表面来看,凹凸棒石对Cu^2 的吸附性能主要受振荡速度、吸附时间、初始溶液pH值、吸附剂用量等因素影响,但实际上,凹凸棒石对Cu^2 的吸附作用主要是凹凸棒石诱导的Cu^2 水解沉淀作用以及凹凸棒石(带负电荷)与氢氧化铜(带正电荷)正负电荷胶体颗粒的互相作用,这有别于严格意义的矿物界面吸附作用。产生这种作用的机制在于凹凸棒石属于天然纳米矿物材料,具有较高的表面化学活性,凹凸棒石一水悬浮体系中凹凸棒石表面水解呈现出碱性,结果导致吸附平衡水溶液pH值较初始水溶液有较大程度的升高,达到Cu^2 水解基本完全的pH条件. 相似文献
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凹凸棒石与Ni2+的长期吸附作用 总被引：2，自引：1，他引：1
以Ni2+为例研究了凹凸棒石与重金属离子长期作用过程,探讨了重金属离子在凹凸棒石上的吸附反应动力学,并运用高分辨透射电镜揭示了凹凸棒石与重金属离子互相作用引起重金属离子水解沉淀、形成氢氧化物或层状双氢氧化物次生物相的现象.实验表明,凹凸棒石-Ni2+水悬浮体系中,随着时间的延长溶液的pH值逐渐升高,Ni2+浓度逐渐降低,并且长期作用后悬浮液的pH值和重金属离子浓度受到固/液比控制.Ni2+在凹凸棒石和水两相中的分配在长达40 d的时间内都没有达到完全平衡,表明凹凸棒石-Ni2+水悬浮体系中存在凹凸棒石与重金属离子长期互相作用.凹凸棒石与Ni2+长期作用Ni2+浓度变化可以用抛物线扩散方程、双常数方程、一级扩散方程、Elovich方程较好地拟合.凹凸棒石与重金属的长期作用反应机制可能是由于凹凸棒石纳米效应和反应活性,表面缓慢水化导致含重金属离子溶液pH值缓慢升高,诱导了Ni2+在凹凸棒石表面沉淀,在凹凸棒石表面形成了氢氧化物或层状双氢氧化物. 相似文献
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利用静态吸附实验研究了溶液pH值、反应时间、初始Cu2+浓度等因素对凹凸棒石粘土矿中粘土质白云岩去除Cu2+效 果的影响,将准一级、准二级、Elovich动力学方程与反应动力学进行拟合,再利用Langmuir、Freundlich等温方程对实验数 据进行等温式拟合,并与普通白云岩和凹凸棒石粘土进行了对比研究。结果表明,粘土质白云岩相对于其他两种材料受pH 影响较小,且在pH3~5范围内对Cu2+去除率均大于85%,最佳pH为5;对Cu2+的去除符合准二级动力学模型,粘土质白云 岩对铜的去除速率和去除率均最高;等温数据符合Freundlich模型,对Cu2+的最大去除量（pH=5,30℃）为186.2×10-3。粘 土质白云岩去除水中Cu2+的主要机制为矿物水化与溶解引起的表面沉淀及凹凸棒石与新生碱式碳酸铜[Cu2CO3(OH)2]胶体的静 电吸附。粘土质白云岩中纳米凹凸棒石与亚微米多孔白云石共生,具有较高的化学反应活性,除Cu2+效果明显优于普通白 云岩和凹凸棒石粘土,在处理含Cu2+废水方面具有潜在应用价值。 相似文献
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凹凸棒石与酸反应纳米尺度研究--反应机理和表面积变化 总被引：19，自引：0，他引：19
利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和BET-比表面积分析(BET-SSA)技术调查了沉积型凹凸棒石与酸作用过程中形态和比表面积变化,并探讨了凹凸棒石与酸反应机理。对不同条件下凹凸棒石与酸反应产物纳米尺度观察表明,凹凸棒石的酸溶反应既表现出棒状晶体端部四面体和八面体一致溶解,也表现出柱面位置四面体和八面体不一致溶解。纳米尺度观察揭示出凹凸棒石与酸反应机制是质子从外表面扩散渗透,而不是质子从晶体孔道的渗透,反应速率主要受穿过酸溶产物硅酸层扩散速率控制。凹凸棒石的酸溶反应过程中,酸处理凹凸棒石的纳米孔结构现象与柱面位置四面体硅局部溶蚀有关。酸处理凹凸棒石比表面积增加归因于凹凸棒石中八面体不均匀、不连续溶解和局部四面体硅的溶蚀导致凹凸棒石孔道开放和直径扩大,从而使N2分子更多的进入凹凸棒石的孔道。部分八面体残留对四面体片起支撑作用,当凹凸棒石中八面体阳离子近于完全溶解时,四面体片失去支撑,结构塌陷,内孔孔道消失,比表面积再度下降。 相似文献
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将甘肃靖远坡缕石粘土分离提纯,通过静态吸附实验,研究了坡缕石对水中有机染料亚甲基蓝、结晶紫和苯胺蓝的吸附等温线,探讨了吸附热力学特征.实验结果显示,在实验温度范围内3种染料在坡缕石上的吸附在30 min可达平衡,吸附等温线均能较好符合Langmuir模型,饱和吸附量大小顺序为:结晶紫＞亚甲基蓝＞苯胺蓝;吸附均为吸热过程,亚甲基蓝、结晶紫和苯胺蓝的吸附焓分别为15.52、9.26和2.59 kJ/mol;吸附Gibbs函数约为-35～-30 kJ/mol,吸附熵均大于零,吸附是自发过程. 相似文献
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坡缕石粘土对Cu2+的吸附热力学 总被引：1，自引：0，他引：1
将坡缕石粘土分离提纯后作为吸附剂,通过对水中Cu2+的静态吸附实验,考察了时间及介质pH值对吸附效果的影响,并对吸附平衡和吸附热力学特征进行了探讨。结果表明:在实验条件下坡缕石粘土对水中的Cu2+离子具有较强的吸附作用,吸附平衡时间约为60 min,pH值对吸附效果有显著的影响,吸附量随pH值的升高而增加,当平衡溶液pH>7时吸附率超过99%;吸附平衡与Langmuir方程的符合程度优于D-R方程和Freundlich方程,由Langmuir方程拟合饱和吸附量为33.0～34.0 mg/g,由D-R方程得平均吸附能Es为13 kJ/mol,吸附过程为离子交换反应;吸附过程吸热,吸附焓为16.97 kJ/mol,吸附Gibbs函数在-27～-24 kJ/mol之间,吸附熵大于零,吸附过程可自发进行。 相似文献
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以氧化还原共沉淀的方法将铁锰复合氧化物负载于坡缕石黏土表面,制备负载型吸附剂,由静态吸附实验研究了吸附剂对磷的吸附性能,探讨了吸附的动力学特征、热力学参数和吸附机理。结果显示,吸附剂对磷的吸附受溶液初始pH值、吸附时间及温度的影响,在中性条件下吸附平衡时间为90 min,pseudo-second-order吸附动力学方程能较好描述吸附过程,吸附表观活化能为11.76 k J/mol;吸附等温线与Freundlich方程的拟合结果略优于Langmuir方程,由Langmuir方程得到最大吸附量为26~31 mg/g。吸附焓变为9.29 k J/mol,吸附熵变为正值,自由能变为-4.3~-5.8 k J/mol,吸附作用有多层不均匀吸附的性质,同时包含物理作用和化学作用,但不属强的化学键作用。 相似文献
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The adsorption kinetics of methylene blue from aqueous solutions on purified palygorskite was investigated. The kinetics data related to the adsorption of methylene blue from aqueous solutions are in good agreement with the pseudo-second order equation in ranges of initial concentration of 120-210 mg/L, oscillation speed of 100-200 r/min and temperature of 298-328K. The experimental results show that methylene blue is only adsorbed onto the external surface of purified palygorskite, and the apparent adsorption activation energy is 13.92 kJ/mol. The relatively low apparent adsorption activation energy suggests that the adsorption of methylene blue involves in not only a chemical, but also a physical adsorption process, and it is controlled by the combination of chemical adsorption and liquid-film diffusion. 相似文献
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Palygorskite is a typical indicator mineral of the arid and strong evaporation environment. Distribution of palygorskite in loess-red clay sequences may act as an important indicator for reconstruction of the paleoenvironment and paleoclimate. In this paper, field emission scanning electron microscope and high-resolution transmission electron microscope observations on the red clay-loess-paleosol of the Renjiapo profile at Lingtai, Gansu Province indicate that palygorskite occurs widely in red clay sequences formed before 3.6 Ma, but no occurrence has been found in eolian sediments since 3.2 Ma. Micromorphological features and microstructure of palygorskite show that it is an autogenic mineral formed during pedogenesis, and transformed from iilite-montmorilionite under the pore water action. In the Lingtai profile, the disappearance horizon of palygorskite is consistent with those of increasing magnetic susceptibility, dust flux and depositional rate. The distribution of palygorskite in the profile indicates that the interval of around 3.6 Ma was an important transformation period of the East Asian paleomonsoon, when changes took place in the East Asia paleoclimate pattern, i.e. a high-frequency strong fluctuation alternative evolution of the environment. Therefore, palygorskite is a key indicator mineral of the East Asian paleomonsoon evolution of that time. 相似文献
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以坡缕石粘土为原料,通过溶胶-凝胶法制备坡缕石/氧化铝复合材料,通过静态吸附实验研究了复合材料吸附水中磷的动力学特征、吸附平衡和热力学参数,探讨了吸附机理。结果表明,复合材料对磷有较好的吸附作用,吸附过程能较好地符合准二级动力学方程,吸附速率常数随初始浓度的增大而减小,随温度的升高有所增大;吸附平衡能较好地符合Langmuir方程和D-R方程,吸附过程吸热,ΔG为-25~-21 kJ/mol,是物理吸附和化学吸附并存的过程。 相似文献
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Palygorskite is a typical indicator mineral of the arid and strong evaporation environment. Distribution of palygorskite in loess-red clay sequences may act as an important indicator for reconstruction of the paleoenvironment and paleoclimate.In this paper,field emission scanning electron microscope and high-resolution transmission electron microscope observations on the red clay-loess-paleosol of the Renjiapo profile at Lingtai,Gansu Province indicate that palygorskite occurs widely in red clay sequences formed before 3.6 Ma,but no occurrence has been found in eolian sediments since 3.2 Ma.Micromorphological features and microstructure of palygorskite show that it is an autogenic mineral formed during pedogenesis,and transformed from illite-montmorillonite under the pore water action.In the Lingtai profile,the disappearance horizon of palygorskite is consistent with those of increasing magnetic susceptibility,dust flux and depositional rate.The distribution of palygorskite in the profile indicates that the interval of around 3.6 Ma was an important transformation period of the East Asian paleomonsoon,when changes took place in the East Asia paleoclimate pattern,i.e.a high-frequency strong fluctuation alternative evolution of the environment. Therefore,palygorskite is a key indicator mineral of the East Asian paleomonsoon evolution of that time. 相似文献