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凹凸棒粘土作為一種具有棒狀晶體結(jié)構(gòu)的天然粘土礦藏，由于其特殊的晶體結(jié)構(gòu)和表面特征而賦予其優(yōu)良的吸附性、流變性、催化性，使其具有離子交換、熱穩(wěn)定和抗鹽等性能，從而具有廣泛的使用價(jià)值。
本文通過場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、比表面積、熱重分析(TGA)、紅外光譜(FTIR)、X-射線(XRD)衍射等表征分析方法，系統(tǒng)研究了凹凸棒粘土的表面形態(tài)、比表面積、失重情況和晶型結(jié)構(gòu)等基本物理性狀。采用氯化銨-無(wú)水乙醇法測(cè)定凹凸棒粘土的陽(yáng)離子交換容量為40.44mmol/100g。對(duì)凹凸棒粘土吸附金屬離子的性能和條件展開了系統(tǒng)研究:探討了不同條件下凹凸棒粘土對(duì)Cr6+的吸附效果，研究表明，凹凸棒粘土對(duì)Cr6+吸附的優(yōu)化條件為溫度30℃、吸附時(shí)間30min、pH為7。在此條件下，凹凸棒粘土對(duì)Cr6+、Cu2+、Mn2+、Fe3+的飽和吸附量分別為48.93mg/g、32.72mg/g、10.22mg/g、4.85mg/g。
用十八烷基三甲基氯化銨對(duì)凹凸棒粘土進(jìn)行了陽(yáng)離子改性。通過X-射線(XRD)衍射、紅外光譜(FTIR)等表征方法，確定十八烷基三甲基氯化銨成功連接到凹凸棒粘土上。陽(yáng)離子改性凹凸棒粘土對(duì)活性黃49的吸附符合Langmuir等溫吸附方程，△H為11.47kJ/mol，△G為負(fù)值，△S大于零，此過程為一自發(fā)的吸熱過程;其吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)符合準(zhǔn)二級(jí)速率方程。經(jīng)過陽(yáng)離子改性處理后的凹凸棒粘土，對(duì)陰離子染料的吸附性能有明顯的增加，其飽和吸附量與染料分子中所帶電荷量有關(guān)。
初步探討了凹凸棒粘土和陽(yáng)離子改性凹凸棒粘土在印染前處理和活性染料染色皂洗過程中的應(yīng)用效果。凹凸棒粘土吸附金屬離子的性能對(duì)改善氧漂效果有一定促進(jìn)作用;陽(yáng)離子改性凹凸棒粘土在活性染料皂洗時(shí)過程中，對(duì)皂洗液中的染料浮色有明顯的吸附作用。試驗(yàn)表明，凹凸棒粘土在介質(zhì)中的懸浮穩(wěn)定性會(huì)顯著影響其應(yīng)用效果，需要對(duì)提高其懸浮穩(wěn)定性的方法展開后續(xù)研究。

    關(guān)鍵詞：
    凹凸棒粘土 重金屬離子 陽(yáng)離子改性 印染行業(yè)
    作者：
    張玉
    學(xué)位授予單位：
    東華大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    紡織化學(xué)與染整工程
    導(dǎo)師姓名：
    王建慶
    學(xué)位年度：
    2013
    語(yǔ)種：
    中文
    分類號(hào)：
    TD873.1 TS190.2
    在線出版日期：
    2013年08月02日