KH-103改性凹土对水溶液中活性蓝KE-R吸附性能的研究(2)

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现代的脱色处理方法有酸碱中和法、吸附剂吸附法、氧化法、反渗透法和混凝法等，其中吸附法能够选择性地富集某些有机化合物，在废水处理领域有着特殊的地位[4]。活性炭、吸附树脂、活化煤、天然无机矿物等可作为吸附剂，活性炭对各种染料都能起吸附作用，对被染料污染的废水有很好的去除作用，不过活性炭的价格很高，基于现有技术难以达到满意的再生，应用范围较小。粉煤灰、无机吸附剂等，虽然原料来源广泛、成本较底，但存在二次污染。粘土类吸附剂因为价格低廉、来源广泛，其又具备独特的结构而有优异的吸附特点，因此，使用粘土作为吸附剂有广阔的发展空间。

1.2 凹土的发现与结构特点

1982年在江苏省淮安市盱眙县雍小山等地发现了凹土，经过江苏省地质部门人员的勘察评价，鉴定其为大型矿床规模；在此之后，人们相继在14个省内发现了凹土的矿床与矿点。从世界分布情况看，我国凹土的储量十分丰富，但凹土资源利用率与加工技术水平较低，产品开发的多样化和系列化程度不够，因此开展凹土资源的开发应用和性能研究，具有非常重要的现实意义[5] 。

凹土是具有层链状结构的含水镁铝硅酸盐晶体，具有良好的脱色、离子交换、热稳定、抗盐和高温相变等特点，被广泛使用石油、化工、地质和医药等领域[6-9]。其结构由Bradley于1940年提出，其理论化学成分为：SiO，56.96%；(Mg，A1，Fe)O，23.83%；H2O，19.21%。其化学式为：Mg5(H2O)4[Si4O10]2(OH)2·4H2O[10]。它的结构属于2:1型粘土矿物。

1.3 凹土的吸附性能源'自:751`!论~文'网www.751com.cn

凹土具有抗高温、特异的分散、抗盐碱等性点与很高的吸附、脱色的特性；它的阳离子具备较强的吸附脱色性、可交换性、强吸水性，凹土的独特吸附特征决定于它具备非常大的表面积与表面物理化学结构与离子状态，其吸附作用包括化学吸附及物理吸附[11]。物理吸附的实质是通过范德华力将吸附质分子吸附在凹土的内外表面。凹土的化学吸附作用是其吸附作用的重要体现[12]。由于凹土具备有较好的吸附脱色能力，因此凹土在处理染料对水体污染方面的应用非常广泛[13]。

同时有研究者对凹土和改性后凹土的吸附性能分别进行了研究，凹土和用不同方法改性后凹土吸附染料及酚类物质的实验结果表明，原土对酸性染料GRS大红、碱性染料BO艳蓝、还原染料VB深蓝、分散染料SEGL红、活性染料K-2GN红、印染废水、对苯二酚、甲酚、苯酚的吸附去除率分别为63.3%、74.7%、70.3%、63.0%、67.8%、51.0%、14.3%、15.6%、7.4%。可见凹土对染料的去除能力均较大，且改性后凹土对染料的去除率相对原土增加20%-50%，改性凹土和原土对酚的去除能力均较小，但改性后凹土吸附酚的能力比原土有大幅度提高，从原土的7.4%到3N磷酸改性土的56.3%，提高了约8倍，这也说明由于染料和酚类物质在溶液中性质的不同，凹土对它们的吸附去除能力有很大的差别，但可以得到通过改性后的凹土，对一些物质的吸附去除能力有明显提高。特别是染料一类物质，这也为染料的有效利用指明道路。

也有学者曾采用硅烷偶联剂KH-550对凹土进行表面接枝的改性，从吸附时间、溶液的pH、吸附温度以及吸附剂用量对吸附性能的影响，讨论改性凹土与原土相比对活性染料的吸附能力的强弱变化，结果显示，KH-550改性凹土对活性蓝KNB和活性黄AES的吸附效果显然优于凹土对活性蓝KNB和活性黄AES的吸附性能。