表面活性剂插层水滑石对芳香性化合物的吸附增溶性能的研究

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本研究通过共沉淀法分别制备出不同阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸盐(DBS)、十二烷基磺酸盐(DSO)、十二烷基硫酸盐(DS)插层改性的Zn2Al-LDH: DBS-LDH、DSO-LDH、DS-LDH,并作为吸附剂对水溶液中的芳香性疏水有机物2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)和呋喃进行吸附增溶性能研究。在对两种污染物的吸附过程中探索了吸附平衡时间、溶液pH值、温度、吸附剂投放量等条件对吸附剂吸附增溶性能的影响,同时研究了吸附动力学和吸附等温线模型以及吸附热力学,通过XRD、FT-IR、HPLC、UV等检测方法对吸附前后改性LDHs的结构进行表征,对溶液中2,4,6-TCP和呋喃浓度进行准确定量分析,并对吸附机理也进行了探讨。  DBS-LDH、DS-LDH吸附水溶液中2,4,6-TCP的结果显示:吸附时间在2h达到吸附平衡,在溶液温度为298 K,pH为3的条件下吸附效果最佳,DBS-LDH和DS-LDH在吸附初始浓度为300 mg/L的2,4,6-TCP溶液时,达到的吸附容量分别为166.8 mg/g和96.7 mg/g,当吸附剂投放量为7-9 g/L时吸附效果最佳,吸附率达80%。经过10次吸附再生循环实验,发现两种吸附剂均维持较高的吸附性能。DBS-LDH、DS-LDH的吸附过程均符合准二级动力学方程以及线性模型,热力学研究表明两者吸附过程是以自发进行的物理吸附为主。  DS-LDH、DSO-LDH以及DBS-LDH吸附溶液中呋喃的结果显示:吸附4h可以达到吸附平衡,吸附性能均受pH的影响较小。当温度为298 K时,三者吸附初始浓度为700 mg/L的呋喃溶液所达到的吸附量分别为389.2 mg/g、360.4 mg/g、345.7 mg/g。吸附过程都符合以速率控制为主的准二级动力学。其中DS-LDH、DSO-LDH投放量为2.6-4.0 g/L时吸附效果最佳,吸附率达95%以上。DS-LDH、DSO-LDH吸附呋喃的热力学研究表明二者的吸附过程都更好的符合Freundlich吸附模型,并且都是自发性的物理吸附,均为吸热反应。
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