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蒙脱土是一种具有2:1型层状硅酸盐晶体结构的天然矿物质,具有比表面积大、吸附性能良好、层间距可调等特点及储量丰富、成本低廉等有利因素。利用蒙脱土作为吸附剂去解决环境污染问题,将产生巨大的经济效益和良好的环境效应。开展新型改性蒙脱土吸附剂的制备及吸附过程研究,将为去除环境中的污染物提供一种新途径。本论文在国内外对蒙脱土改性研究的基础上,利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对钠基蒙脱土进行有机改性,制备出有机蒙脱土(OMMT),并将其和醋酸纤维素(CA)通过溶液插层法制备出醋酸纤维素/有机蒙脱土(CA/OMMT)纳米复合材料,用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重-差热分析(TG-DTA)等现代测试手段对所制纳米复合材料的结构和性质进行表征分析。当OMMT加入量≦20%,得到剥离型纳米复合材料;当OMMT含量上升到40%,得到插层型纳米复合材料。将制备的CA/OMMT纳米复合材料用于吸附处理酸性大红模拟染料废水。实验考察了 CA和OMMT的用量对酸性大红染料吸附的影响,从而得出该材料吸附性能最好的CA/OM-MT配比为40/60。在此配比下复合材料仍能保持纸状形状,在吸附应用中便于固液分离。在研究吸附液pH值、温度、初始浓度对CA/OMMT60%纳米复合材料吸附酸性大红染料的影响中发现:酸性条件下吸附效果较好,随着pH值接近中性和碱性,吸附效果逐渐降低;材料的吸附性能随着温度的升高逐渐增大,在60 ℃时吸附效果最好,并且温度的上升有助于吸附快速达到平衡;随着吸附液的初始浓度上升,材料的饱和吸附量上升。吸附过程是一个自发、吸热的过程,包含了物理吸附和化学吸附两部分。吸附的动力学曲线和等温吸附线分别能较好拟合二级反应动力学模型和Langmuir等温吸附式。基于长链烷基季铵盐离子与粘土以离子键形式结合,而利用蒙脱土片层端面上的硅羟基(Si-OH)与有机硅烷发生缩合反应可形成相互作用力比离子键更为紧密的共价键,本论文选用正硅酸乙酯(TEOS)、1,6-双三甲氧基硅基己烷与粘土片层端面的羟基进行缩合反应,通过溶胶凝胶法制备片层端面相互连接的蒙脱土杂化材料,并研究材料对酸性大红的吸附能力。通过X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外光谱(FT-IR)、N2等温吸附-脱附(BET)、热重-差示热重(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)等测试手段证明,在盐酸的催化作用下,TEOS和1,6-双三甲氧基硅基己烷能分别在蒙脱土层间形成硅烷网状交联物并与蒙脱土片层边缘的羟基连接,使得片层剥离。此外,1,6-双三甲氧基硅基己烷两端都存在硅氧烷基团,水解后分别与蒙脱土的羟基缩合,实现了蒙脱土相邻片层的连接。