改性有机膨润土对有机染料的吸附与光催化降解

摘要

利用江苏句容钠基膨润土，以N-甲基咪唑类离子型液体表面活性剂改性钠基膨润土，制备得到四种有机膨润土。并将四种有机膨润土作为载体，负载铁酞菁制备得到四种光敏配合物酞菁铁改性有机膨润土催化剂，它们分别是FePH-DODEMI-Bent、FePH-TETRADEMI-Bent、FePH-HEXADEMI-Bent、FePH-OCTADEMI-Bent,并以红外(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)表征了改性有机膨润土以及改性有机膨润土催化剂。
　　研究了四种催化剂对橙黄Ⅱ染料废水的吸附降解性能，试验表明:FePH-DODEMI-Bent、FePH-TETRADEMI-Bent对100毫升60mg/L的橙黄Ⅱ染料废水进行吸附，当PH为6-9，投加量0.15g，吸附60min，脱色率可达98.4％;FePH-HEXADEMI-Bent、FePH-OCTADEMI-Bent对100毫升60mg/L的橙黄Ⅱ染料废水吸附，当PH为6-9，投加量0.15g，吸附20min，脱色率可达99.5％。在达到吸附平衡后，过滤，加入20mg/L的溶液，在PH为6-9，紫外光照射下搅拌1.5小时，四种催化剂对橙黄Ⅱ的脱色率分别达到97.7％、97.8％、98.1％、98.5％,催化剂可以循环利用。并对四种催化剂进行了吸附热力学及动力学研究，结果表明:四种催化剂均较好地符合Langmuir吸附等温模型，说明四种催化剂对橙黄Ⅱ的吸附是单分子层吸附模式。四种催化均较好地符合吸附动力学拟二级动力学模型，说明吸附过程主要是受速率控制，并计算得到对橙黄Ⅱ的理论饱和吸附量分别为:80.97mg/g、82.17mg/g、86.50mg/g、86.28mg/g。
　　研究了两种催化剂（FePH-TETRADEMI-Bent、FePH-OCTADEMI-Bent）对曙红Y染料废水的吸附降解性能，实验表明:FePH-TETRADEMI-Bent对50毫升40mg/L的曙红Y染料废水进行吸附，当PH为6-9，投加量0.2g，吸附时间50min，脱色率可以达到91.7％;FePH-OCTADEMI-Bent对50毫升40mg/L的曙红Y染料废水进行吸附，当PH为6-9，投加量0.2g，吸附时间60min，脱色率可以达到99.2％。在达到吸附平衡后，过滤，加入20mg/L的溶液，在PH为6-9，紫外光照射下搅拌1.5小时，两种催化剂对曙红Y的脱色率分别达到85.1％、90.1％，催化剂可以循环使用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 我国水资源现状及水体污染状况

1．1．1 我国水资源现状

1．1．2 水体污染状况

1．2 染料废水概述

1．2．1 染料废水的特点

1．2．2 染料废水的危害

1．2．3 染料废水的处理方法及存在的问题

1．3 酞菁及其金属配合物研究概况

1．3．1 酞菁及其金属配合物性质

1．3．2 酞菁化合物在处理废水中的应用及存在问题

1．4 膨润土概述

1．4．1 膨润土的起源

1．4．2 膨润土组成与结构

1．4．3 膨润土的工艺特性

1．4．4 膨润土的应用

1．5 有机膨润土

1．5．1 有机膨润土的种类

1．5．2 有机膨润土的制备

1．5．3 有机膨润土的应用

1．6 论文选题依据及主要研究内容

1．7 创新性

第二章 实验部分

2．1 实验材料与仪器

2．2 新型有机膨润土的制备

2．2．1 二烷基咪唑卤盐离子液体型表面活性剂的合成

2．2．2 二烷基咪唑阳离子有机膨润土的制备

2．3 光敏配合物铁酞菁的合成

2．4 光敏配合物改性有机膨润土催化剂的制备

2．4．1 FePH／DODEMI／Bent的制备

2．4．2 FePH／TETRADEMI／Bent的制备

2．4．3 FePH／HEXADEMI／Bent的制备

2．4．4 FePH／OCTADEMI／Bent的制备

2．5 酞菁铁负载有机膨润土吸附与催化降解染料废水的测定原理及方法

2．5．1 测定原理

2．5．2 染料溶液标准曲线绘制

2．5．3 吸附条件的实验确定

2．5．4 吸附与催化降解条件的实验确定

第三章 结果与讨论

3．1 二烷基咪唑阳离子有机膨润土的表征

3．1．1 XRD表征分析

3．1．2 FTIR表征分析

3．2 光敏配合物改性有机膨润土的表征分析

3．2．1 FTIR表征分析

3．2．2 Na-Bent、HEMI／Bent和FePH／HEMI／Bent的XRD分析

3．3 酞菁铁负载有机膨润土对橙黄Ⅱ染料废水的吸附及光催化降解

3．3．1 橙黄Ⅱ染料溶液标准曲线绘制

3．3．2 酞菁铁负载有机膨润土对橙黄Ⅱ染料废水的的吸附性能

3．3．3 光催化降解橙黄Ⅱ染料废水

3．3．4 酞菁铁负载有机膨润土吸附橙黄Ⅱ染料的吸附等温线研究

3．3．5 酞菁铁负载有机膨润土对橙黄Ⅱ染料的吸附动力学研究

3．3．6 本节小结

3．4 酞菁铁负载有机膨润土对曙红Y染料废水的吸附及光催化降解

3．4．1 曙红Y染料溶液标准曲线绘制

3．4．2 FePH／TETRADEMI／Bent对曙红Y染料废水的吸附性能

3．4．3 FePH／TETRADEMI／Bent光催化降解曙红染料废水

3．4．4 FePH／OCTADEMI／Bent对曙红Y染料废水的吸附性能

3．4．5 FePH／OCTADEMI／Bent光催化降解曙红Y染料废水

3．4．6 本节小结

结论

参考文献

致谢

作者简介