磁性有机膨润土的制备及其吸附性能研究
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有机膨润土的制备及结构表征页数:3
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最详细的膨润土的加工技术
最详细的膨润土的加工技术膨润土是一种具有独特性能的功能性矿物材料，广泛应用于建筑、化工、冶金、环保等领域。
其加工技术主要包括选矿、粉碎、脱水、改性等过程。
首先是选矿过程。
膨润土一般是以矿石的形式存在，在选矿过程中需要去除其中的杂质。
一般采用磁选、重选等物理方法进行分离。
磁选是利用磁性差异将矿石中的铁等磁性物质分离出来；重选是利用密度差异将矿石中的杂质分离出来。
其次是粉碎过程。
选矿后的膨润土矿石需要进行粉碎，以达到所需的粒度要求。
常用的粉碎设备有颚式破碎机、圆锥破碎机、冲击破碎机等。
其中，颚式破碎机适用于粗破；圆锥破碎机适用于中碎；冲击破碎机适用于细碎。
然后是脱水过程。
膨润土矿石中含有大量的水分，需要进行脱水处理。
常用的脱水设备有压滤机、脱水离心机等。
压滤机通过施加压力将矿石中的水分排出，适用于脱水率较高的场合；脱水离心机则通过离心力将水分排出，适用于脱水率较低的场合。
最后是改性过程。
膨润土的性能可以通过改性来进一步提升。
常用的改性方法有酸处理、碱处理、有机改性等。
酸处理可以增加膨润土的离子交换能力，提高其吸附性能；碱处理可以改变膨润土表面电荷状态，提高其分散稳定性；有机改性可以引入有机物质，改善膨润土的附着性能。
除了上述主要的加工技术外，膨润土的应用还需要进行筛分、干燥、包装等辅助工序。
筛分是为了控制产品的颗粒大小，常用的筛分设备有振动筛、直线筛等；干燥是为了降低产品的含水率，常用的干燥设备有回转干燥机、流化床干燥机等；包装则是为了保护产品的品质，常用的包装方式有袋装、散装等。
总之，膨润土的加工技术包括选矿、粉碎、脱水、改性等过程，通过这些过程可以得到符合要求的膨润土产品。
同时，辅助工序如筛分、干燥、包装等也是整个加工过程中不可或缺的环节。
这些加工技术可以为膨润土的应用提供良好的基础。
吸附材料制备及性能评价研究
吸附材料制备及性能评价研究一、引言吸附材料作为一种常用的分离和纯化工艺，在工业和生活中有着广泛的应用。
吸附材料的制备和性能评价一直是材料科学研究的热点领域。
随着科学技术的不断发展，吸附材料的性能和应用也在不断地提高和拓展。
二、吸附材料制备（一）物理吸附法物理吸附法是指通过物理作用，将气体、液体或溶液中的分子吸附在材料表面。
常见的物理吸附材料有活性炭、分子筛等。
活性炭是一种多孔性材料，具有大量的微孔和介孔，能够吸收各种气体分子和化学物质。
分子筛则是一种由离子、大量孔道和微细通道组成的材料，能够高效地吸附分子。
（二）化学吸附法化学吸附法是指通过化学反应在材料表面修饰一定的官能团，使其具有与目标化合物相接近的亲和性。
常见的化学吸附材料有离子交换树脂、金属有机框架材料等。
离子交换树脂是一种通过吸附与树脂表面带电的离子相互反应的材料，能够分离和纯化各种离子物质。
金属有机框架材料则是一种由金属离子和有机配体组成的晶体材料，其具有高度可控性，能够用于分离和催化等领域。
（三）生物吸附法生物吸附法是指利用生物体或其代谢产物对目标物质进行捕集或选择性识别的方法。
常见的生物吸附材料有抗体、酶等。
抗体是一种高度特异性的生物大分子，能够与目标抗原形成键合物，用于医药和生物技术中的诊断和治疗。
酶则是一种具有催化作用的生物催化剂，能够选择性地催化目标物质的转化和纯化。
三、吸附材料性能评价（一）吸附性能评价吸附性能是吸附材料用于分离和纯化的重要指标之一。
常用的吸附性能评价指标包括吸附容量、吸附速率、选择性等。
吸附容量是指吸附材料单位质量或单位体积可吸附的目标物质量或体积。
吸附速率是指单位时间内吸附材料从液相中吸附目标物质的速率。
选择性是指吸附材料对目标物质与非目标物质的选择性差异，其越大表示吸附材料的分离效果越好。
（二）稳定性评价吸附材料在使用过程中需要具备一定的稳定性，否则会因材料的失效而导致吸附效果下降或失效。
常用的稳定性评价指标包括热稳定性、化学稳定性和机械稳定性等。
膨润土基吸附材料的制备、表征及其吸附性能研究
膨润土基吸附材料的制备、表征及其吸附性能研究膨润土基吸附材料的制备、表征及其吸附性能研究摘要：膨润土是一种广泛应用的吸附材料，其在环境治理、水处理等领域具有重要的应用价值。
本文通过实验研究了膨润土基吸附材料的制备、表征及其吸附性能，探讨了不同制备条件对吸附材料性能的影响，并提出了进一步研究的方向。
关键词：膨润土，吸附材料，制备，表征，吸附性能1. 引言膨润土是一种具有层状结构的天然矿物材料，其具有较大的比表面积和孔隙结构，因此在环境治理和水处理等方面具有良好的吸附能力。
膨润土基吸附材料以其优异的吸附性能被广泛应用于废水处理、气体吸附、土壤修复等领域。
了解膨润土基吸附材料的制备、表征及其吸附性能，对于深入研究其应用机理和提高吸附效率具有重要意义。
2. 膨润土基吸附材料的制备膨润土基吸附材料的制备方法通常包括机械混合法、化学合成法和物理-化学法等。
机械混合法是最简单的方法，通过机械搅拌将膨润土与添加剂混合，形成吸附材料。
化学合成法可通过添加化学试剂改变膨润土的结构及性质，进而提高吸附性能。
物理-化学法则结合机械混合和化学合成的优点，通过物理和化学方法对膨润土进行处理，制备吸附材料。
3. 膨润土基吸附材料的表征膨润土基吸附材料的表征方法主要包括比表面积测试、孔隙分析、形貌观察等。
比表面积测试通常采用氮气吸附法，根据吸附等温线计算出吸附材料的比表面积。
孔隙分析则可通过压汞法或气体吸附法测定吸附材料的孔隙结构及孔径分布。
形貌观察则可通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等技术，观察吸附材料的微观形貌和结构。
4. 膨润土基吸附材料的吸附性能研究膨润土基吸附材料的吸附性能主要体现在吸附容量和吸附速率上。
吸附容量是指吸附材料单位质量对目标物质的吸附量，可通过静态吸附实验或动态吸附实验进行测试。
吸附速率则是指吸附材料对目标物质的吸附速度，可通过动态吸附实验中吸附曲线的斜率来评估。
此外，pH值、温度、离子强度等环境因素也会对膨润土基吸附材料的吸附性能产生影响。
有机膨润土的合成及应用
有机膨润土的合成及应用
吕爱敏;刘淑萍
【期刊名称】《河北化工》
【年(卷),期】2004(27)6
【摘要】介绍了有机膨润土的合成原理和方法以及一些常见的有机化试剂,并详细地介绍了它在纺织工业、深井钻井泥浆、耐高温润滑脂、乳液方面、油漆油墨等方面的应用。
【总页数】4页(P22-24)
【关键词】有机膨润土;合成;有机化试剂;应用
【作者】吕爱敏;刘淑萍
【作者单位】河北理工大学化工与生物技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】X78;TQ134.1
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1.纳米MoS2/膨润土复合物的合成及其在去除有机染料中的应用 [J], 胡坤宏;赵娣芳;刘俊生
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因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
CTMAB-膨润土的制备及对甲基橙的吸附
CTMAB-膨润土的制备及对甲基橙的吸附阚涛涛;蒋晓慧;杨美;周丽梅;刘红星;谢兴宇【期刊名称】《西华师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(31)4【摘要】用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对膨润土进行改性,探讨了用量、温度、时问和pH值等因素对(CT-MAB-膨润土制备的影响,考察了CTMAB-膨润土对甲基橙的吸附性能.结果表明CTMAB-膨润土(0.7mmol/g)对甲基橙有很强的吸附能力,温度和溶液pH对其吸附能力影响不大,但吸附作用在30rain后达到平衡;通过X-射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)对CTMAB-膨润土进行了表征,结果表明CTMAB能够有效插入膨润土层间结构,随着其浓度增加,膨润土层间距增大,对甲基橙吸附能力增强.X-射线衍射实验结果能很好的解释吸附实验结果.【总页数】7页(P372-377,385)【作者】阚涛涛;蒋晓慧;杨美;周丽梅;刘红星;谢兴宇【作者单位】化学合成与化学污染控制四川省重点实验室,西华师范大学化学化工学院,四川,南充,637009;化学合成与化学污染控制四川省重点实验室,西华师范大学化学化工学院,四川,南充,637009;化学合成与化学污染控制四川省重点实验室,西华师范大学化学化工学院,四川,南充,637009;化学合成与化学污染控制四川省重点实验室,西华师范大学化学化工学院,四川,南充,637009;化学合成与化学污染控制四川省重点实验室,西华师范大学化学化工学院,四川,南充,637009;化学合成与化学污染控制四川省重点实验室,西华师范大学化学化工学院,四川,南充,637009【正文语种】中文【中图分类】X131.2【相关文献】1.CTMAB-膨润土对染料废水吸附试验研究 [J], 王昊;王晶2.HTMAC/KH550/膨润土吸附剂的制备、表征及其在甲基橙废水的吸附行为 [J], 姚培;李树白;刘媛;张启蒙;季从兰;聂华丽3.CTMAB-膨润土和HDBAC-膨润土吸附去除水中酚类有机污染物 [J], 王闻捷;虞卉;陈晨;郑凯琳;杨超颖;徐立恒;4.有机硅复合改性膨润土的制备及其对甲基橙的吸附性能 [J], 王晓红;陈灵智;曹建蕾5.CTMAB-膨润土从水中吸附氯苯类化合物的机理——吸附动力学与热力学 [J], 舒月红;贾晓珊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
有机改性膨润土对甲基橙的吸附实验总结
有机改性膨润土对甲基橙的吸附实验总结实验步骤；第一步：制备有机膨润土。
称取20g膨润土分散到400mL蒸馏水中搅拌并加热到40℃，开始缓慢滴加1.8gCTMAB 所配置的溶液，恒温搅拌140min.抽滤，洗涤后放入干燥箱，于80℃恒温干燥至恒重。
研磨有机膨润土。
第二步：研究有机膨润土吸附最佳条件。
从吸附时间，膨润土用量，吸附温度，甲基橙浓度四个方面进行探究。
2.1甲基橙的配制：配制1000mL的100mg/L的甲基橙溶液。
配制2、4、6、8、10mg/L的甲基橙溶液，对甲基橙做光谱扫描，扫描范围为200nm～700nm，测定其最大吸收波长为466nm，以吸光度对浓度作图，得到MO的标准曲线，如图1所示。
图1 MO的标准曲线2.2 称取0.5g的膨润土在室温下边搅拌边加入100mL的甲基橙溶液中，每5 min取一个样，经离心后测其吸光度和COD。
记录数据，作图：吸附率—时间、COD去除率—时间。
找出最佳吸附时间为30min. 如图2、3所示。
图2 为时间对脱色率的变化曲线。
图3为时间对COD去除率的变化曲线。
2.3再分别称取0.6g，0.7g,0.8g，0.9g膨润土在室温下边搅拌边加入到100mL的甲基橙溶液中，搅拌30min。
经离心后测其吸光度和COD。
作图：吸附率—用量、COD去除率—用量。
找出最佳吸附用量为0.8g. 如图4、5所示。
图4为用量对脱色率的变化曲线。
图5为用量对COD去除率的变化曲线。
2.4再称取0.8g的膨润土分别在20、25、30、40℃下边搅拌边加入到100mL的甲基橙溶液中，搅拌30min。
经离心后测其吸光度和COD。
作图：吸附率—温度、COD去除率—温度。
确定最佳吸附温度为20℃. 如图6、7所示。
图6为温度对脱色率的变换曲线。
图7为温度对COD去除率的变化曲线。
2.5 分别配制浓度为100，150，200，250，300mg/mL的甲基橙溶液。
称取0.8g的膨润土在20℃时，边搅拌边分别加入100mL，100，150，200，250，300mg/mL的甲基橙溶液中，搅拌30min。
膨润土吸附材料
膨润土吸附材料1. 引言膨润土是一种具有较高吸附性能的天然矿物材料，广泛应用于环境保护、化工、冶金等领域。
本文将介绍膨润土的基本概念、吸附机理以及其在吸附材料中的应用。
2. 膨润土的基本概念膨润土是一种层状结构的硅酸盐矿物，主要由硅酸和氧化铝组成。
其层状结构使得膨润土具有较大的比表面积和孔隙结构，从而赋予了其良好的吸附性能。
膨润土根据其主要成分的不同，可以分为蒙脱石、伊利石、滑石等多种类型。
其中，蒙脱石是最常见的膨润土类型，具有较高的吸附能力和稳定性。
3. 膨润土的吸附机理膨润土的吸附机理主要包括物理吸附和化学吸附两种方式。
物理吸附是指膨润土表面的静电作用和孔隙结构对溶液中的物质进行吸附。
由于膨润土的层状结构具有较大的比表面积，使得其能够吸附大量的溶质分子。
同时，膨润土的孔隙结构也提供了较大的吸附空间，增加了吸附效果。
化学吸附是指膨润土表面的化学反应与溶液中的物质发生作用，形成化学键或离子吸附。
这种吸附方式具有较高的选择性和特异性，可以实现对特定溶质的高效吸附。
4. 膨润土吸附材料的制备膨润土吸附材料的制备主要包括膨润土的选择、处理和改性等步骤。
首先，需要选择具有较高吸附性能的膨润土类型。
常见的选择方法包括比表面积测试、孔隙结构分析等。
其次，对选定的膨润土进行处理，包括干燥、研磨和筛分等步骤。
这些步骤可以提高膨润土的活性和均一性，增强其吸附性能。
最后，可以通过改性的方法进一步提高膨润土的吸附性能。
常见的改性方法包括离子交换、表面活化、溶胶-凝胶法等。
5. 膨润土吸附材料的应用膨润土吸附材料在环境保护、化工、冶金等领域有着广泛的应用。
在环境保护领域，膨润土吸附材料可以用于水污染治理。
膨润土可以吸附溶液中的重金属离子、有机物等污染物，从而净化水体。
在化工领域，膨润土吸附材料可以用于催化剂的制备。
膨润土具有较大的比表面积和孔隙结构，可以作为催化剂的载体，提高催化剂的活性和选择性。
在冶金领域，膨润土吸附材料可以用于金属的回收。
膨润土对印染废水的吸附性能研究
膨润土是一种新型废水处理剂, 国外将膨润土 广泛用于处理造纸厂、纺织厂、电镀厂的废水, 以及 各种含氟、氰等毒性废水。我们利用廉价易得的天 然膨润土对以硫化染料为主的印染废水进行处理, 取得了较好的效果, 实验结果表明, 膨润土处理印染 废水的主要机理是吸附作用, 此法具有处理效果好、 简单、易再生、投资少等特点。 1 实验部分 1. 1 废水水质
摘 要: 利用膨润土对印染废水进行了处理, 考察了 PH 值、膨润土用量、混凝剂等因素的影响, 探 索最佳工艺条件。实验结果表明: 膨润土对以硫化染料为主的印染废水有较好的处理能力, 脱色率 通常可达 90% 以上, 膨润土是通过吸附机理对印染废水处理的, 并具有操作简单、周期适中、易再 生、投资少等优点。 关键词: 膨润土; 印染废水; 吸附性能
1
周 江: 膨润土对 印染废水的吸附性能研究
表 1 膨润土加入量对脱色率的影响数据表
序号
膨润土加入量 /克
脱色率 /%
1
0. 5
44. 5
2
1
49. 6
3
1. 5
56. 8
4
2
68. 9
5
2. 5
89. 8
6
3
87. 6
图 1和表 1表明, 膨润土用量对废水处理效果 有较大影响, 用量越多, 脱色率越高, 当膨润土用量 大于 2. 5克时, 变化较为平缓。因此, 在以后的实验 中投加量保持在 2. 5克左右。 2. 2 PH 值的影响
向盛有 50毫升的印染废水的 100毫升烧杯中 加入不等量的膨润土, 搅拌 15分钟后沉淀过滤, 测 得数据见图 1和表 1。
图 1 膨润土加入量对脱色率的影响曲线
* 收稿日期: 2011 - 02- 11 作者简介: 周江 ( 1990- ), 男, 内蒙古鄂尔多斯市人, 主要从事环境工程专业方面学习和研究。
摘 要: 利用膨润土对印染废水进行了处理, 考察了 PH 值、膨润土用量、混凝剂等因素的影响, 探 索最佳工艺条件。实验结果表明: 膨润土对以硫化染料为主的印染废水有较好的处理能力, 脱色率 通常可达 90% 以上, 膨润土是通过吸附机理对印染废水处理的, 并具有操作简单、周期适中、易再 生、投资少等优点。 关键词: 膨润土; 印染废水; 吸附性能
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周 江: 膨润土对 印染废水的吸附性能研究
表 1 膨润土加入量对脱色率的影响数据表
序号
膨润土加入量 /克
脱色率 /%
1
0. 5
44. 5
2
1
49. 6
3
1. 5
56. 8
4
2
68. 9
5
2. 5
89. 8
6
3
87. 6
图 1和表 1表明, 膨润土用量对废水处理效果 有较大影响, 用量越多, 脱色率越高, 当膨润土用量 大于 2. 5克时, 变化较为平缓。因此, 在以后的实验 中投加量保持在 2. 5克左右。 2. 2 PH 值的影响
向盛有 50毫升的印染废水的 100毫升烧杯中 加入不等量的膨润土, 搅拌 15分钟后沉淀过滤, 测 得数据见图 1和表 1。
图 1 膨润土加入量对脱色率的影响曲线
* 收稿日期: 2011 - 02- 11 作者简介: 周江 ( 1990- ), 男, 内蒙古鄂尔多斯市人, 主要从事环境工程专业方面学习和研究。
膨润土的有机改性及吸附性能研究
图 4 为制备的 3 种有机复合膨润土对松香酸的吸 附曲线 。由此可知 , 制备的聚胺与膨润土形成的 P 复 合土对松香酸的吸附量最高 , H 复合土的吸附能力最 弱 。从 3 种复合土的 XRD 和 Zeta 电位 (见表 2) 结果来
研究论文
看 , H 复合土的层间距最大且表面呈现较高的正电 性。
(2) 聚胺树脂 由二甲胺与乙二胺的混合物同环 氧氯丙烷反应连接成链并季铵化[4] , 获得聚胺树脂 。
(3) 有 机 复 合 膨 润 土 用 制 备 的 聚 胺 树 脂 、 HTMAB 及四甲基铵分别与原土进行层间复合 。首先 将上述制备的原土分别加入水中高速搅拌 , 制得稳定 的质量分数为 5 %的膨润土悬浮液 , 再将有机胺溶液 加入到膨润土悬浮液中 。将混合物在 80 ℃条件下机
《中国造纸》2006 年第 25 卷第 12 期
械搅拌 3 h , 反应完成后用蒸馏水多次洗涤 , 离心分 离 , 直到用 0112 mol/ L AgNO3 检验清液中无 Cl - 存在 为止 。最后将离心物在室温条件下晾干 , 研磨 、筛 选 , 得粉末状复合膨润土 , 并依次标记为 P 复合土 、 H 复合土 、T 复合土 。将 H 复合土在 110 ℃恒温 1 h , 得到热活化土 , 用热 H 复合土表示 。
供 , 其他原料均为分析纯的化学试剂 。 112 产品制备
(1) 钠基膨润土 膨润土浆液质量分数为 5 % , 用碱量为 415 %。搅拌下将膨润土加入到 Na2CO3 溶液 中 , 在 80～96 ℃经 120 min 完成膨润土的钠化 。离心 分离 , 室温下自然晾干 。样品经研磨 、筛选后 , 得粉 末状钠基膨润土 , 并标记为原土 。
BRUKER 公司的 Tensor 27 型红外光谱仪上进行红外光
研究论文
看 , H 复合土的层间距最大且表面呈现较高的正电 性。
(2) 聚胺树脂 由二甲胺与乙二胺的混合物同环 氧氯丙烷反应连接成链并季铵化[4] , 获得聚胺树脂 。
(3) 有 机 复 合 膨 润 土 用 制 备 的 聚 胺 树 脂 、 HTMAB 及四甲基铵分别与原土进行层间复合 。首先 将上述制备的原土分别加入水中高速搅拌 , 制得稳定 的质量分数为 5 %的膨润土悬浮液 , 再将有机胺溶液 加入到膨润土悬浮液中 。将混合物在 80 ℃条件下机
《中国造纸》2006 年第 25 卷第 12 期
械搅拌 3 h , 反应完成后用蒸馏水多次洗涤 , 离心分 离 , 直到用 0112 mol/ L AgNO3 检验清液中无 Cl - 存在 为止 。最后将离心物在室温条件下晾干 , 研磨 、筛 选 , 得粉末状复合膨润土 , 并依次标记为 P 复合土 、 H 复合土 、T 复合土 。将 H 复合土在 110 ℃恒温 1 h , 得到热活化土 , 用热 H 复合土表示 。
供 , 其他原料均为分析纯的化学试剂 。 112 产品制备
(1) 钠基膨润土 膨润土浆液质量分数为 5 % , 用碱量为 415 %。搅拌下将膨润土加入到 Na2CO3 溶液 中 , 在 80～96 ℃经 120 min 完成膨润土的钠化 。离心 分离 , 室温下自然晾干 。样品经研磨 、筛选后 , 得粉 末状钠基膨润土 , 并标记为原土 。
BRUKER 公司的 Tensor 27 型红外光谱仪上进行红外光
膨润土实验报告
一、实验目的1. 了解膨润土的基本性质。
2. 探究膨润土的吸附性能。
3. 分析膨润土在不同条件下的吸附效果。
二、实验原理膨润土是一种具有较强吸附性能的黏土矿物，其主要成分为蒙脱石。
蒙脱石具有独特的层状结构，层间可吸附水分子和离子，从而具有吸附性能。
本实验通过测定膨润土的物理性质和吸附性能，分析其吸附效果。
三、实验材料1. 膨润土：市售工业级膨润土。
2. 氯化钠溶液：0.5mol/L。
3. 蒸馏水。
4. 烧杯、漏斗、量筒、玻璃棒等实验器材。
四、实验方法1. 膨润土的物理性质测定（1）粒度分析：采用筛分法，将膨润土样品过筛，分别测定不同粒度的含量。
（2）吸水率测定：称取一定量的膨润土样品，放入烧杯中，加入蒸馏水，浸泡一定时间后，称取膨润土和水的总质量，计算吸水率。
（3）膨胀率测定：称取一定量的膨润土样品，加入氯化钠溶液，浸泡一定时间后，称取膨润土和溶液的总质量，计算膨胀率。
2. 膨润土的吸附性能研究（1）吸附剂用量对吸附效果的影响：分别称取不同质量的膨润土，加入一定量的氯化钠溶液，搅拌一定时间后，测定吸附前后氯化钠溶液的浓度，计算吸附率。
（2）吸附时间对吸附效果的影响：称取一定质量的膨润土，加入一定量的氯化钠溶液，在不同时间下搅拌，测定吸附前后氯化钠溶液的浓度，计算吸附率。
（3）温度对吸附效果的影响：称取一定质量的膨润土，加入一定量的氯化钠溶液，在不同温度下搅拌，测定吸附前后氯化钠溶液的浓度，计算吸附率。
五、实验结果与分析1. 膨润土的物理性质（1）粒度分析：膨润土样品的粒度分布如图1所示，主要粒径为0.1～0.5mm。
（2）吸水率：膨润土样品的吸水率为25%。
（3）膨胀率：膨润土样品的膨胀率为20%。
2. 膨润土的吸附性能（1）吸附剂用量对吸附效果的影响：如图2所示，随着吸附剂用量的增加，吸附率逐渐提高，当吸附剂用量达到一定值后，吸附率趋于稳定。
（2）吸附时间对吸附效果的影响：如图3所示，随着吸附时间的延长，吸附率逐渐提高，当吸附时间达到一定值后，吸附率趋于稳定。
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业领域。近年来，磁性纳米技术在环境修复领域中的应 用受到广泛的关注[6 - 8 ]。改性磁性纳米颗粒不仅吸附污 染物，而且在外加磁场作用下可以回收利用吸附剂。例 如利用磁性颗粒能够加速吸附和降解重金属离子 （如 P b 2 + 、C r 6 +），络合剂乙二胺四乙酸二钠能与重金属离子 发生络合反应，从而去除核设备基材上残留的放射性 核素[9 - 1 0 ]。
Preparation of Magnetic Organobentonite and Its Adsorption Capacity
WU Ming-xia, LI Qing-cai, YU Jian-long, TENG Zhi-chun
(China Haohua North Paint & Coatings Industry Research and Design Institute Co., Ltd., Lanzhou 730020, China)
Abstract: The Fe3O4 magnetofluid was prepared by coprecipitation method and the organobentonite was modified with EDTA. Then the magnetofluid and the modified bentonite was composited to prepare modified magnetic organobentonite carrying Fe3O4. The infrared spectroscopic analysis and SEM simulation application test was conducted to measure the surplus after the absorption of sample to Pb2+ and Cr6+ on different base materials. The results showed that ferroferric oxide particle was loaded on the surface of organobentonite modified by EDTA, forming magnetic aggregation. The modified magnetic benetonite possesses excellent superparamagnetism and absorptive property to Pb2+ and Cr6+, thus the goal of wiping off radionuclide was achieved. Key words: magnetic bentonite; Fe3O4; adsorption capacity
0 引言
在核设施退役活动和各种核应急事故响应中，去 除放射性核素污染都是关键问题。随着核电技术的快 速发展和广泛应用，越来越多的放射性去污技术被用 于核电生产和核设施退役后处理过程中，但是这些技 术应用于核设施表面的放射性污染物的去除都存在一 定的不足，针对这些技术的缺陷找到一种去污效果良 好且使用方便的去污剂尤为重要。
图 2 改性磁性有机膨润土红外谱图
通过对比有机膨润土和改性磁性有机膨润土 F T I R 谱图发现，图 1 中红外光谱特征在高波数段有 2 个 明显的吸收峰，在 3 6 2 0 c m - 1 波数段有一个 A l —O —H 的伸缩振动，由于膨润土层间水分子的存在，在 3 4 1 7 c m - 1 波 数 段 出 现 了 一 个 H —O —H 的 伸 缩 振 动 ，在 1 6 4 2 c m - 1 中波段附近出现了一个 H —O —H 的弯曲 振动；由于膨润土的主要成分是 S i O 2，因此在 1 0 0 2 c m - 1 波数段附近出现了一个由 S i —O —S i 伸缩振动引 起的强吸收峰；而在 4 0 0 ～ 8 0 0 c m - 1 波数段附近的吸 收峰则是由膨润土中存在的 A l —O 八面体和 S i —O 四面体的立体结构而引起的耦合振动，膨润土正是由 于这种立体结构的存在，能够和其他金属离子进行阳 离子交换从而达到吸附效果[1 6 ]。图 2 中通过共沉淀法 制备的磁性有机膨润土没有出现新的红外谱峰 [1 7 ]，这 说明在制备磁性膨润土过程中，F e 3 O 4 微粒并未与有机 膨润土中矿物形成新的化学键。结合纳米微粒具有高 的表面能及有机膨润土中主要矿物（蒙脱石）存在固有 电荷，可以认为，F e 3 O 4 微粒为降低其表面能，通过静 电引力负载于有机膨润土矿物颗粒表面而形成磁性膨
放射性去污技术主要是通过适当的方法将核设备 使用过程中残留下来的放射性污染物除去或减少，从
—— ———— —Leabharlann —— —— —— —— —— —
收稿日期：2016-08-17
作者简介：吴明霞（1986— ），女，硕士，工程师，主要从事自剥离
型放射性去污剂的研制工作。E-mail:wumingxia999@。
量。结果表明，Fe3O4 微粒能够负载到被乙二胺四乙酸二钠改性过的有机膨润土表面形成磁性集合体，改性磁性膨有机润 土具有良好的超顺磁性，对 Pb2+、Cr6+等核素有良好吸附性能，从而达到去除放射性核素的目的。
关键词：磁性膨润土；Fe3O4；吸附性能
中图分类号：TQ637
文献标志码：A
文章编号：1007-9548（2016）12-0013-03
图 3 F e 3O 4 的 S E M 照片
图 4 有机膨润土的 S E M 照片
图 6 有机膨润土 E D S 照片
图 7 磁性有机膨润土 E D S 照片
图 5 改性磁性有机膨润土的 S E M 照片
2. 3 改性磁性有机膨润土的应用
对比 S E M 照片发现，纯 F e 3O 4 颗粒团聚较为明 显，而磁性有机膨润土颗粒比较疏松，有明显孔隙， F e 3O 4 颗粒较为均匀地分布在有机膨润土表面，没有出 现明显团聚，并且磁性有机膨润土与有机膨润土一样
膨润土是以蒙脱石为主的含水黏土矿，由于其具 有特殊的性质，如膨润性、黏结性、吸附性、催化性、触 变性、悬浮性以及阳离子交换性等，所以广泛应用于工
MPF 2016 年 12 月 第 19 卷 第 12 期 13
试验研究与应用‖E xp e r i m e n ta l R e se a r c h a n d A p p l i c a ti on
本试验通过具有吸附性能的有机膨润土、磁性能 的铁氧化物和络合剂共沉淀得到一种比表面积大、吸 附性能高的改性磁性吸附剂— ——磁性膨润土材料，并 对改性磁性膨润土材料通过红外光谱和扫描电子显微 镜（S E M ）进行表征[1 1 - 1 4 ]，为磁性膨润土材料应用于核设 备基材上的核素污染处理提供了一定的理论依据。
Experimental Research and Application‖试验研究与应用
磁性有机膨润土的制备及其吸附性能研究
吴明霞，李清材，于建龙，腾志春
（中昊北方涂料工业研究设计院有限公司，兰州 730020）
摘要：采用共沉淀法制备 Fe3O4 磁流体，用磁流体与乙二胺四乙酸二钠复合改性有机膨润土制备 Fe3O4 负载的改性磁性有 机膨润土，并对其进行了红外光谱分析、扫描电子显微镜形貌分析、元素分析，测定了样品对不同基材上 Pb2+、Cr6+吸附剩余
将提纯的有机膨润土分散到去离子水中 （1 ∶ 1 0 0）， 在 7 0 ℃ 水浴中搅拌 2 h ，通入 N 2 保护，加入适量的 F e S O 4·7 H 2 O 和 F e C l 3·6 H 2 O（F e 3 + ∶ F e 2 + = 3 ∶ 2），使 F e 3 O 4 与 膨润土的质量比为 1 ∶ 1 ，搅拌 5 m i n ，逐渐滴加 2 0 % N a O H 溶液至 p H = 1 0 ，加入 E D T A（O H ∶ E D T A = 1 ∶ 1），搅 拌 2 h ，7 0 ℃ 晶化 3 h ，在外加磁场的作用下分离出磁 性物质，去除无磁性的悬浮物，将得到的固体分别用蒸 馏水和无水乙醇洗涤多次，至 p H = 7 ，最后在 5 0 ℃ 真空 下干燥 2 4 h ，研磨，即得改性磁性有机膨润土。
1 试验部分
1 . 1 试验原料及设备 9 0 8 有机膨润土：海明斯·德谦，工业级；F e S O 4·
7 H 2 O 、F e C l 3·6 H 2 O 、N a O H 、乙二胺四乙酸二钠，无水乙 醇，分析纯；钛白粉、重质碳酸钙、高岭土，工业级；自制 苯丙乳液。
扫描电镜 J S M - I T 1 0 0 ，日本电子株式会社；红外光 谱仪，P E - 2 0 0 0 ；F J - 2 2 0 7 型 α 、β 表面污染测量仪。 1 . 2 样品制备 1 . 2 . 1 有机膨润土的提纯
有机膨润土矿粉和去离子水按质量比为 1 . 0 ∶ 6 . 5 加料，搅拌 3 0 m i n 后静置 2 4 h ，取出上层清液，然后搅 拌 1 5 m i n ，再加去离子水或上次取出的清液配制成为 膨润土和水质量比为 1 . 0 ∶ 1 0 . 0 的料浆，继续搅拌 1 0 m i n ，再静置 4 h ，取出上层清液用于下次配制浆液，弃 去下层沙土，取出中层精土，在 1 0 0 ℃ 烘箱中干燥，粉 碎，过 2 0 0 目分样筛，制得提纯的有机膨润土。 1 . 2 . 2 改性磁性有机膨润土的制备
透过率/ ％
100
90
3417 3620
80
1642
70
60
50
40
30 1002
20
10
0 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
波数/ c m － 1
图 1 有机膨润土红外谱图