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采用高分子有机阳离子聚合物改性膨润土,是近年来膨润土有机改性研究的新热点。本课题利用膨润土在水中易膨胀、具有离子交换等特性,选择聚环氧氯丙烷二甲胺(EPI-DMA)聚合物作为插层剂,采用液相插层的方法,将其嵌入到膨润土纳米层间而制得EPI-DMA/膨润土;对EPI-DMA/膨润土吸附污染物的性能进行了研究;为了进一步提高其吸附能力,进行了改性方法的新探,研究了不同改性方法制得的EPI-DMA/膨润土吸附水体中污染物的差异。本论文主要包括以下四个部分:1.以工业聚环氧氯丙烷二甲胺(EPI-DMA)和钠基膨润土为原料,采用“有机聚合物溶液直接插入法”制备了EPI-DMA/膨润土,用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)研究了其表面结构形貌,测得了EPI-DMA/膨润土的饱和阳离子聚合物含量大约为100 mg/g,此时其比表面积为20.5 m~2/g,Zeta电位为+10 mV以上。2.研究了EPI-DMA/膨润土对模拟废水中苯酚、对氯苯酚的吸附特性。本文通过静态吸附试验,研究了投加量、吸附时间、pH值对处理效果的影响,探讨了EPI-DMA/膨润土对苯酚、对氯苯酚的吸附动力学、吸附热力学,并计算了有关的热力学参数。结果表明在相同的吸附条件下,EPI-DMA/膨润土对苯酚、对氯苯酚的吸附效果大大高于没经过改性的原土,对污染物的吸附能力依次为:苯酚＞对氯苯酚。pH对EPI-DMA/膨润土吸附酚类污染物的能力有较大影响,在酸性条件下的吸附效果远远好于碱性条件。EPI-DMA/膨润土吸附酚类的速率较快,前10 min的吸附量增加最为明显,30 min后,吸附基本达到平衡。伪二级动力学吸附模式和Freundlich、D-R等温吸附模式能很好的描述EPI-DMA/膨润土对苯酚、对氯苯酚的吸附。EPI-DMA/膨润土对苯酚、对氯苯酚的吸附焓变△H＜0,都是放热反应;|△H|＜30 KJ/mol,属于物理吸附;△G＞0,吸附不属于自发反应。3.研究了EPI-DMA/膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附特性。考察了投加量、pH值、吸附时间等不同吸附条件下,EPI-DMM膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附。实验结果表明,膨润土经阳离子聚合物EPI-DMA改性处理后,吸附Cr(Ⅵ)的能力提高了5倍以上。膨润土中的有机物负载量、EPI-DMA/膨润土的投加量、溶液pH值、温度、振荡时间对其吸附Cr(Ⅵ)的性能均有一定的影响。阳离子聚合物负载量分别为99.6 mg/g的EPI-DMA/膨润土,在20℃、pH=4.0的溶液中、投加量为10g/L、反应120 min时,对Cr(Ⅵ)的吸附量分别为0.71 mg/g。伪二级动力学吸附模式和Langmuir等温吸附模式能很好的描述EPI-DMA/膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附。EPI-DMA/膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附焓变△H＜0,△G＞0,说明吸附是非自发的放热反应,|△H|＜30 KJ/mol,反应属于物理吸附。4.改性方法新探:以二甲胺、环氧氯丙烷、乙二胺和钠基膨润土为原料采用“单体插入-层间聚合法”制得了一系列EPI-DMA/膨润土,研究了二甲胺投加量、环氧氯丙烷和二甲胺的摩尔比、乙二胺投加百分比、反应温度、聚合时间等因素对制得的EPI-DMA/Bt吸附性能的影响。实验结果表明,当二甲胺投加量为膨润土阳离子交换容量的4倍(3mmol/g膨润土),n(环氧氯丙烷/二甲胺)=1,m(乙二胺/环氧氯丙烷+二甲胺)=2%,反应温度为65℃,聚合反应时间为3 h时,合成的EPI-DMA/Bt的有机负载量为100 mg/g左右,对活性翠兰的脱色率达90%以上,对Cr(Ⅵ)的去除率可达到50%左右。此外,通过对两种不同改性方法得到的EPI-DMA/膨润土的对比,发现“单体插入-层间聚合法”制得的改性膨润土在吸附效果上优于“有机聚合物溶液直接插入法”。