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隨著工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境水體污染日益加重，開發(fā)低成本、高吸附容量、吸附速度快的吸附劑是當今社會迫切需要的。凹凸棒石（ATP）是一種天然的八面體層狀鎂鋁硅酸鹽礦物，特殊的晶體結(jié)構(gòu)和內(nèi)在通道使其具有高的比表面積，在廢水處理中具有較廣的應(yīng)用范圍和明顯的成本優(yōu)勢。然而，作為吸附劑凹凸棒石存在吸附容量低的缺陷，限制了實際應(yīng)用。本文以ATP為載體，分別制備了表面活性劑摻雜的聚吡咯/凹凸棒石（PPy/ATP）、有機無機混酸摻雜的聚吡咯/凹凸棒石（PPy/ATP）和凹凸棒石負載類水滑石（ATP/LDHs）三類復(fù)合材料，探討了復(fù)合材料對水體中Ni(II)、染料污染物甲基橙、磷的吸附原理。
本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用原位聚合法制備了摻雜十二烷基磺酸鈉（SDS）的PPy/ATP納米復(fù)合材料，SDS和PPy包覆在凹凸棒石表面。通過正交實驗確定了復(fù)合材料的最佳配比和反應(yīng)溫度?？疾炝送饨缫蛩貙?fù)合材料吸附 Ni(II)的影響，同時，對吸附過程的熱力學和動力學進行了研究。結(jié)果表明：在53℃，pH=5~6時，吸附劑用量為0.1g，鎳離子濃度為140mg/L，吸附時間為45min時，Ni(II)的吸附容量為115.39mg/g。吸附實驗數(shù)據(jù)進行等溫方程式擬合，符合 Langmuir等溫吸附方程，動力學擬合結(jié)果符合準二級動力學模型。⑵采用原位聚合法制備鹽酸、對甲苯磺酸摻雜的PPy/ATP納米復(fù)合材料。研究了材料對廢水中陰離子染料甲基橙的吸附，探討了影響材料吸附性能的主要因素，以及吸附過程的等溫方程式和動力學模型。結(jié)果表明：在45℃，pH=6.4~6.8，溶液初始濃度為35mg/L時，吸附容量最大為143.07mg/g，吸附實驗數(shù)據(jù)進行等溫方程式擬合，符合 Langmuir等溫吸附方程，動力學擬合結(jié)果符合準二級動力學模型。⑶采用共沉淀法合成了凹凸棒（ATP）負載 Zn-Al-La類水滑石納米復(fù)合材料，類水滑石的片層附著在凹凸棒石表面形成了層狀結(jié)構(gòu)。研究納米復(fù)合材料對含磷廢水的吸附，考察了影響材料吸附性能的主要因素、吸附過程符合的等溫模型、動力學模型以及材料的再生性。結(jié)果表明：在53℃、溶液初始濃度為180mg/L、pH值為2，用時5h，吸附容量最大可達到63.42mg/g，吸附實驗數(shù)據(jù)進行等溫方程式擬合，符合 Langmuir等溫吸附方程，動力學擬合結(jié)果符合準二級動力學模型，再生性能較好。

    doi：
    10.7666/d.D711064
    關(guān)鍵詞：
    復(fù)合材料 凹凸棒石 體層結(jié)構(gòu) 吸附動力學
    作者：
    王時雨
    學位授予單位：
    蘭州理工大學
    授予學位：
    碩士
    學科專業(yè)：
    化學工程領(lǐng)域
    導(dǎo)師姓名：
    陳泳
    學位年度：
    2015
    語種：
    中文
    分類號：
    TB332 TB303
    在線出版日期：
    2016年01月28日（萬方平臺首次上網(wǎng)日期，不代表論文的發(fā)表時間）