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凹凸棒粘土作為一種具有棒狀晶體結(jié)構(gòu)的天然粘土礦藏，由于其特殊的晶體結(jié)構(gòu)和表面特征而賦予其優(yōu)良的吸附性、流變性、催化性，使其具有離子交換、熱穩(wěn)定和抗鹽等性能，從而具有廣泛的使用價值。
本文通過場發(fā)射掃描電鏡、比表面積、熱重分析(TGA)、紅外光譜(FTIR)、X-射線(XRD)衍射等表征分析方法，系統(tǒng)研究了凹凸棒粘土的表面形態(tài)、比表面積、失重情況和晶型結(jié)構(gòu)等基本物理性狀。采用氯化銨-無水乙醇法測定凹凸棒粘土的陽離子交換容量為40.44mmol/100g。對凹凸棒粘土吸附金屬離子的性能和條件展開了系統(tǒng)研究:探討了不同條件下凹凸棒粘土對Cr6+的吸附效果，研究表明，凹凸棒粘土對Cr6+吸附的優(yōu)化條件為溫度30℃、吸附時間30min、pH為7。在此條件下，凹凸棒粘土對Cr6+、Cu2+、Mn2+、Fe3+的飽和吸附量分別為48.93mg/g、32.72mg/g、10.22mg/g、4.85mg/g。
用十八烷基三甲基氯化銨對凹凸棒粘土進行了陽離子改性。通過X-射線(XRD)衍射、紅外光譜(FTIR)等表征方法，確定十八烷基三甲基氯化銨成功連接到凹凸棒粘土上。陽離子改性凹凸棒粘土對活性黃49的吸附符合Langmuir等溫吸附方程，△H為11.47kJ/mol，△G為負值，△S大于零，此過程為一自發(fā)的吸熱過程;其吸附動力學(xué)數(shù)據(jù)符合準二級速率方程。經(jīng)過陽離子改性處理后的凹凸棒粘土，對陰離子染料的吸附性能有明顯的增加，其飽和吸附量與染料分子中所帶電荷量有關(guān)。
初步探討了凹凸棒粘土和陽離子改性凹凸棒粘土在印染前處理和活性染料染色皂洗過程中的應(yīng)用效果。凹凸棒粘土吸附金屬離子的性能對改善氧漂效果有一定促進作用;陽離子改性凹凸棒粘土在活性染料皂洗時過程中，對皂洗液中的染料浮色有明顯的吸附作用。試驗表明，凹凸棒粘土在介質(zhì)中的懸浮穩(wěn)定性會顯著影響其應(yīng)用效果，需要對提高其懸浮穩(wěn)定性的方法展開后續(xù)研究。

    關(guān)鍵詞：
    凹凸棒粘土 重金屬離子 陽離子改性 印染行業(yè)
    作者：
    張玉
    學(xué)位授予單位：
    東華大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    紡織化學(xué)與染整工程
    導(dǎo)師姓名：
    王建慶
    學(xué)位年度：
    2013
    語種：
    中文
    分類號：
    TD873.1 TS190.2
    在線出版日期：
    2013年08月02日