巯基改性蒙脱石对Cd(Ⅱ)的吸附机理研究_朱霞萍.pdf

\IIgIISt 2 1 3 什 御 {（JK \NINlIN 文章编号0254 5357 21_3 4 613}{ 州 试 i、 1．、N、J．、卜l卜 巯基改性蒙脱丫i财ccicⅡ的II及附机肌F究 613 620 朱霞萍 l ，刘 慧 I ，谭 俊 l ，刘文华 ，冯 超 二 1 ．成1}flijiIcJ人 一、j 利 。料 j化 。、 化 卜 、H 皖，川川竹矿l ,’资源化’、h ’5 饺咀。I 。艾验一 i，IJ LI川il}til; 61X59; 2．J “ 乃i竹物卡 斗 。-lYi 榆{IllIII 一心， J “ 力J 一 州 、l sicc8c 摘要蒙脱石对镉有良好的吸附性，但吸附力较弱，巯基改性蒙脱石可增强对镉的吸附，而关于蒙脱石的巯基改 性及改性后对镉的吸附机理研究少见报道 本文 以（3 一巯丙基）三甲氧基硅烷作 为改 性剂，采用简单的溶液法 对蒙脱石原土（简称 MMT ）进行巯基改性，并探讨了改 性蒙 脱石（简称MM rIl- Sll）对镉的吸附机理红外和 X射线衍射表征显示M Ml 、被成功接上巯基 吸附条件 实验表明，MKlI - SII对 1I|II 的吸附效果显著优于原 土 ，对【tIII 的饱和吸附容造是原土的39倍；吸附容i乏受 llI I值影响大，受离子强度的影响较大；MMI ’ -SH对 ccllI的吸附作用除了静电吸附、离子交换吸附、羟基配位吸附，还主受存在 巯基 配位吸附 热力学及动力学实 验表明，M MrI - SII吸附 ．I 【 I 的反应符合 l,ii119i]ilII ． 等温模型和h静-r;i1ii 二级动力学方程 ，是易于发生的化学 反应吸附过程的热 力学参数A，，、A;、A,s表明此吸附是一个自发的吸热过程 关键词蒙脱石；巯基改性；镉吸附 机理 中图分类号rILj52614. 242 文献标识码A iliiJ， -念镉f悲做机物I1 及收， J ，i血，世食物链进人 人f水，“1 J C超jJ-定5KI㈨0，会刈 ，卜 念Jj{JjZ和人f水j盥 i戊flZ,li 弧金J禹/ljlcj做l;d;iji,jjilfiI究JLyJ列为筇 -j 15 嘲物 { M 住常虬I壤 -n.iLf 聪fff ． 般小J ．2 Ig／g ，梁彦秋勺≯ l 采JlJ Ic-shiI-rj生续{l立J{k泄0 lJ挺-It lI;i in的ii ‘ 毖求； 。家0兜 ri埘M 的吸附址 ． 1＼Il发lIJ吸热过挂，伯 filn-iiiicllic ．11 等 收稿日期I）12 -Il j接受日期1 3二一l 基金项目㈦l资源酃公fmt,14If r、lp利tiff0刈I【2 档 ㈣蚕{C J 6 1|lIll 、 】3】 濉／J ’ “f hgt-tg- ．t-t， 级|1 及I时jiLJ 笾力 ‘ 张； 7蒙脱 ri刈镉 ffoI吸阱f址r离Ji交j吹、太mfi符介、l铮iLLI吸附的￡五合纳 泶 ，j ‘与 钣J南、iLlti iiliZJl≮改州Ii Iw小2丫“jiiraf|，JlI及阶f 过” ．般 ‘ 山倚i} I.Lciil.cl}lcii ’ 等温帧 J州fl二l出-rgn-11 7 级动JJ ， 、 力 ‘ 雕，如Iig等 川 N-2 - 骅阳JIg i III j氯化镟 ，， ‘ ￡求撕 刈嘭润f进ft LI叟 ，| ，I，改忡JtⅫ删彭 洲Ii埘fin lIJ111人饱fiill}2ItfI为22. 23 g／g ，刈铺jl1，J I 吸附作川ii-毖址离Ji交换州建己等 以I ‘ 烷≮ t riit内改 ，陀。采脱 ，i．改 一陀7家脱 ri刈 ‘ 铂的吸附饥制为 眦f11哎惭tf 离 』 ，交换 Jr,IL J ．s f J f|{曲lIJi}}ii能／J，fi皂i比如 地/￡-Ⅱ金』 戍 离ji，小幼陂洗悦 I iiiI刈 ’蒙脱 仃进 7i筑JII 改悱 l勺 fil[“iLfI{少，IL改141{力 ’ 法lI -啪 ‘ 复二繁琐 ”。 |i ，小利 j ．。≥ 一 幻 J，\j Jlj ．J“IL J禹LIt 一rIi n勺 。装J| 范ri寸 }M n，JIl及lt /L ∥Ifill 7￡虹址少虬{|{j盟 小义采』}J衙 I 、’ lJj窬液泄lI（3 一 JVILI 』 、 J JiL）iIIf文JI ≮f沣tji刈 ‘J|兑rl-Jljc fi（订 韵MMI） ，世jj Xii J 占L ， 5r1{ ，f川 了 [J ， fJIILIUJ|，I. 。象小 2 ri 订 韵MMI - SIII 吸附镉| ，门条什、热，“ 搜动JJ 。、列‘牛 征，探时r 硫jfb改 一陀。家脱 fi 铺lI/JI收IW机IIIJ ，乃蒙H兑rI-Jl驴 川J 作者简介A.if “蕾，教授，Ⅲ ’， ‘，』 ‘ 为耶境分折、 ‘m0 、 分忻、JJ能忖料Ⅲ ‘丸’ J J1，川 l--iiiiiil iIJii\㈧iiigo ，ttI ．t ．t ChaoXing ;. ir洲 酞 吼 4期 I壤铺污染治Jll、禽铂陵水处州捉fjc ．jt 的州沦翻 ’艾U盒 依Jl‘ l 实验部分 I.I 仪器和li要试齐 IJ l.1.1 仪器及 j发N 、、 7 、 、J嵋i J ， ．II 』支lIl（分）匕j匕J竖i l（J匕5ji.li.{iif 斗寸 ￡ 公-iJ）I）＼ 一27 ＼ct 4k fifqJf 迂（，i』 ‘ j JI力力 ‘ li,il f踅 }}嚣f J ‘ 吼{公I1J）； ’|’ 1 ． J、S1{27 f_jIlII7芝j15 ，I 、 光j}}f艾 您I；nik.-l ’ 公．IJ 8 -2 iLL功障； ．L、fll il ，j竹/i』 』Ifj JK，jj仪*X J ’ ；SIl/. - 82 水浴巾嘲 16. 48ck.h.5.79rk,、 1■3.788rk.■I 2. 952 （3- fiILi}-i j 走） i IlI瓴jl ≮川；烷（i LiiJ坐95． 阳 』{ 江J ‘ 试kIj ffI ； 【{公．iJ），j文化/M（分fJi“iLi． ，’j柏 i化I 酞刹J ‘ ） Jik眄受、 名 C 钣化钾q、“门口奎 p”（均 乃分fJiliLi ．JJE疗| ，lIr 科尼化l试制J ‘ 乍J “） 分析昕川玻璃撩叭化他川lj勺川 l 川腋汉 池处州，吱验川水乃 一i 欠蒸馏水 1.2 实验，，法 1.2.1 。蒙lJ 范r lI{J XIL琏LItrI. 将MWlI f|1 20rk划i腋按』蟊艟g 一 f4xfjfc I．【 ’匕 11混禽，80 ‘I 搅拌反心4 11 ，过滤、烘1 、研衅，川 卅氰JI4 。家脱rl 取通I；氖l4 。豢脱 ri f （3-筑内J占） 川I杖J．郸lj烷按J贡IH匕1 1 濉介，常温fj J乏幢6 Il ， 过扎g、jcni弘t、埘I f .tilf J挎，舯Ji昝、l\11 ’ - SI1 1.2.2 铂fI ，Jl歧附贸U麓 I 吸附杀什 。艾验 硝取 ．j正 I； 。装脱 ，I ．fT，协Ⅲ1人刘 5 iiil. 钎E形聊i-f ， ．JIJ l iiicl/l. K\c）；ⅢJ 17 f小系lJI J“O J蔓，川人cclII彳ji窬；伎浓J{ 乃lilig{/l.（以镉汁）， 川、aI{』k盐酸洲1，lll tIL.J 30I 砷㈨．| 【 j1疋荡 -j￡ II寸l1IJ ，车 簟 移zii障j。■1’ l1I ，25i-/iiiiii障j，山25 iiiiii ．J{ 义 IL iiijfqJl]火 蛘 ， J 水Jill』 支收j匕i游 仪;IIiliL ccllI}农J变 饱和吸I 计 ’ 验亿优化lI 』 互附条什卜，分圳1 2c 、 30 、40、50 、I肌 入 ，f；iJ.I ，J t ‘I II．Il 歧附JI 一 放竹 16 h．jC余川吸附条什实验 吸附功J 。j 实粤 令n优 化I吸附条什Jj．JJJJ入 - 614 - 21 3{ cclIIi存液f止f粥浓I蔓分}IJ为l.5、Illlg／I 。．J1j 、“II戈击k i,iijj] iJf水系111 f|I乃6．分”lJ j 3c\J|Ii 滞．I 振荡2、5、l、l 5、2【 、3、4、5、6、8、l、l20 ， J L石 - 小I 及I州条什 。艾验 2 纳求 ’ j i.r论 2.1 、1 NIIoj .li\l ，I1 - 卜l I的是征 2.1.1 他IlI ’乡 15，J 、 此i埒犬矾 I刽I乃\1.111jVMI’ - SII f 啦llllll ‘ 乡1纠 、l 纠i涛 ． 36It.Ill l 乃-lIfililti-i{I-Jj. 34Xt.Ill1j 1641 III ‘‘ ．”j乃水分Ji lI{J川 I并 行 { ） 【ijJf|I ’ ， illi{7走动．105 -㈠ j 4㈤ t ．111 1分圳J Si--Si|，f帅{l缩振动和弩 l掀 动，99 c-iiiI 为Al-AI-cll 弩 illi 41rc动，837 t ． l 乃 、l-M-cll ‘ llllJK动，5 l 【 ）‘ ．III一 为si- 一 ．、1 ” I{K』；』JI.L 较 MMI ’- SIIj MMI I{J01_ 外 I 冬Ii皤l;;fi 化以If_j7tJ 址IlJ支 【 llm 管5 ，I 、 ，化23 ～3 ‘之 川JI㈨JIW个叫∽的iZ flt讪繁，293t ．III“ 为 J 占 IIfIII缩振功，2554 t ． ‘乃 S-IIfII1缩振动，丧 IUJ41J]l;L rib\CJJJU做IJL J 七，5rI. 从I纠lt-t1 ． j ‘ 以lIJ 】 ∽仃 ‘ MMI - Sll iirt’IliiJI彳 ，2554 t ． 。1 lI{J fliL J ．mf潲火，iiffi匕1L-SlI JiLIAIlj 川II 亿 。蒙脱 r川q IrI 发，卜J，nLf一』乏J、i 2.1.2 X qJ 线f{f日 t太f“j ili ＼射；芝fjf射t.r LJillfi1 ’iL aicm ‘ 阳）MM 71的红外l静I科 r7lcm 1 h MMl-SII 的红外讲㈥ olcm 1 115J c 发附 ’ 【IJ后的MMI-SIIfij{ri外}婿 I冬11 MMT ．- 、MMT 一 _lIh，Il及l ，什 川 llriil{J Ni\i S] I 红外iiik 洲纠 vi譬． [ l,vl-IH .IJHlril ,l N1\1I [ . \1MT 一‘II l } Vl \1I-SI [.1fl-l l i“l 、I ri 2.2.2 液比划 ’Jl 及附铴的影响 按照 1.2.2 17 所述9.验，』 一 浚，分 圳』 J-艾 ．5 、 0.25 、】 ．1 7、．1 25 、 ．I 、 ．7 、 ．【 5 9 。蒙” 53仃，他 。蒙 脱 rlI Jj i}及附}弃液九 。液比 g／J。分圳为150 、 11、11 5 、I2、I25 、1{5、15, 『 峻 附率j液比的父系如㈥ 5 所爪 MMI - Sll埘 ccccⅡicllwrt{vjnnJ卜Ii J忻川i jl已』竹 肌I然J，1 l 、 -I ； 午，，Ii 吼32咎 25.0 4- 5. o 搽 三 ＼ 晕 地 -15 .0 s.o ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ ┃ a MMT ┃ ┃ -t r ┃ ┃ - - rJ ┃ ┃ 7 i 毛霉 ┃ ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┃ f I f 1 ． ┃ ┣━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┃ 1 ┃ ┃ ┣━┻━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┃ 1 ． ┃ ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ 20 30 40 50 60 70 ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ ┃ b MMT-Sfl ┃ ┃ V.1 7 - ┃ ┣━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┃ ┃ . l I , II ┃ ┗━┻━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ 20 I冬I 1 \1 \11 Zl 11 \1 \11 _ S] l“i;_. i \ H I l IItiiii., c}l \1 \1 妊 ．L ＼ 掣 如 30 40 50 60 70 201o l I,Il{J \n．}线衍JiH谱 ;l川11[ \1N1I-1 l ┏━━━━━━━━━━━━━┓ ┃ 薹 ┃ ┃ 、 ／ ┃ ┃ 二 芝 ┃ ┃ 二 ； ，． ┃ ┃ -1 攀 i垂 弋 r, ┃ ┃ E兰釜誊差 ┃ ┃ 。 ‘ ‘ 弋 i i ； 一 ┃ ┃ ‘ { 善々 ┃ ┃ ， 。／≮ ～ ┃ ┣━┳━━━━━━━━━━━┫ ┃ ┃ ┃ ┗━┻━━━━━━━━━━━┛ 2J 11 3 }i -r i烬 \ i{ i r-lii“t 30 40 50 201 0 Y 3 \IiI jKlIlrril. cl c-i-iIlll,alilt il Lilil [ is tliiiIIIc-r I}{-I\Ji-c n-Lic-lic川 . rc_lI.Iciu-l\ ji { Ui I J 3 - ;“LiH JiL } .IIi v上J filt}jJ ZIJllj rl J lkl jjli; 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