有机改性蛭石材料的制备及对甲基橙的吸附性能研究

作者：贾振福; 殷杰蕊; 张文龙; 薛润; 左承未

来源：安全与环境学报, 2023, 23(10): 3741-3748.

DOI：10.13637/j.issn.1009-6094.2022.1250

• 环境工程学
• 蛭石
• 有机反离子
• 甲基橙
• 吸附

为提高双子表面活性剂改性蛭石的吸附性能，用碳酸钠对天然蛭石进行同质化处理，合成芳香反离子季铵盐型双子表面活性剂(GC-S)并作为改性剂，通过水热法对钠基蛭石(Vt-Na)进行插层处理，制备有机蛭石(GC-S-Vt)。通过核磁共振氢谱(1HNMR)、X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重(TG)和扫描电子显微镜(SEM)进行表征，考察改性有机蛭石对甲基橙(MO)的吸附效率及表面活性剂含量、pH值对改性有机蛭石对甲基橙的吸附效率的影响。改性后蛭石的亚甲基对称与非对称伸缩振动峰增强表明GC-S成功用于有机蛭石的改性。改性后的GC-S-Vt层间距增大，这是由于有机反离子修饰的双子表面活性剂增加了蛭石层间距，并提高了其对MO的吸附质量比。当GC-S的添加量为0.8 CEC,温度为25℃时，GC-S-Vt对阴离子染料甲基橙的吸附效率由改性前的2%提高至98.31%。在pH值为5、吸附时间为60 min时，GC-S-Vt对甲基橙的吸附质量比最大。此外，本文还考察了改性有机蛭石对甲基橙的吸附动力学与热力学行为。试验结果发现，甲基橙的吸附符合拟二级动力学模型与Langmuir吸附模型，且GC-S-Vt对甲基橙的吸附属于自发的物理吸附过程。此外，4次吸附-脱附循环后，吸附剂对甲基橙的去除率依旧保持在70%以上，展现出优异的再生性能。因此，改性的有机蛭石GC-S-Vt可作为去除甲基橙的有效吸附剂。

• 单位
  重庆科技学院; 化学化工学院