2.4.3.4  吸附接触时间对苯酚吸附的影响 11

3 结果与讨论… 12

3.1钠基蒙脱石吸蓝量的测定结果 12

3.2 膨胀容测试结果… 12

3.3 傅里叶转换红外光谱分析 12

3.4  X射线衍射（XRD）分析 14

3.5  苯酚浓度曲线   15

3.6 各考察因素对苯酚吸附效果的影响情况…  16

3.6.1改性剂溴化十六烷基吡啶（CPB）加入量对苯酚吸附的影响结果 16

3.6.2溶液pH对苯酚吸附的影响结果… 17

3.6.3 吸附剂投入量对苯酚吸附的影响结果… 18

3.6.4吸附接触时间对苯酚吸附的影响结果 19

结论  20

致谢  21

参考文献22

1 绪论

1.1 蒙脱石的概述

将蒙脱石置于电子显微镜下观察，其多呈不规则片条状、集合体为海绵状，球状等[1]。其主要性质为：有效直径0.01~1微米，莫氏硬度2~2.5，密度2~2.7gcm-3，堆积密度为1~1.1g/ml，颗粒总面积较大。蒙脱石的理论结构式为：(0.5Ca,Na)0.7(Al,Mg,Fe)4(Si,Al)8O20(OH)4·nH2O，实际化学式为(Al2-xMgx)［Si4O10］(OH)2(Nax·nH2O)，式中X=0.33。

蒙脱石晶体是2：1型的层状黏土矿物，其单位晶胞是两层硅氧四面体中间夹杂一层铝氧八面体或镁氧八面体形成的三维层状结构，其中硅氧四面体通过共用顶端的氧原子来连接并与铝氧八面体相对[2]。这就使得蒙脱石晶体结构可以高度有序排列。其晶体结构如图 1.1和图1.2所示。

图1.1蒙脱石晶体示意图

图1.2蒙脱石Si-O四面体与Al-O八面体示意图

在蒙脱石内部结构中，层间没有可以共用的羟基和氧原子[3]。因而层间的结合力很小，极易就会被粉碎成颗粒。基于这样的原因，极性分子（包括水分子）很容易就可以进入层间。因此蒙脱石具有很好的悬浮性，分散性和可膨胀性。

组成蒙脱石的阳离子会发生类质同象置换现象，Si-O四面体中的Si4+能够被Al3+取代，Al-O八面体中的Al3+能够被Mg2+（或其他低价态的阳离子）取代。如此，在蒙脱石的层间就产生了负电荷。并且这些负电荷大部分都是Al-O八面体中部分的Al3+被Mg2+取代而产生的[4]。这样，蒙脱石晶胞就无法电荷平衡，就需要吸附阳离子来中和电荷。由于这些内部的负电荷与吸附在粘粒矿物板面上的阳离子距离较远，束缚力就很弱，这些阳离子就可以被交换。资料证明，蒙脱石单位晶胞中剩余的负电荷为0.66，其层间阳离子的当量电荷数也是0.66 [5] 。这样良好的离子交换能力使得蒙脱石能与许多有机或者无机阳离子进行交换柱撑。柱撑可以很大程度上改善蒙脱石的物理性质。而且也可以增大蒙脱石的层间距，从而增加其对污染物的吸附性能。

1.2 柱撑蒙脱石的概述

1.2.1 柱撑作用

柱撑作用（pillared interaction）是指某些物质在具层状结构的固体物质层间的化学引入，并在热作用条件下进而形成具有稳定空间体积的层间填充[6]。最初的狭义的柱撑作用包括插层作用过程和脱轻成柱过程。这两个作用过程是连续的。但现在较为广义的柱撑作用的概念仅指插层作用过程。

1.2.2 柱撑蒙脱石的性质

（1）孔径

柱撑蒙脱石主要会有不同类型的孔。第一种是二维孔。这类孔主要是由柱撑引起的。这种孔的孔径由蒙脱石结构的层间距决定。示意图如图1.3 所示，蒙脱石经柱撑处理后，其层间距可以获得显著的增长，一般可增大0.6~1.2nm。层间距的变化情况与柱撑剂的种类和制取条件有关。

图1.3柱撑蒙脱石结构示意图

另一类孔为蒙脱石晶体片通过表面与端面相互吸附形成的，而且这类孔也可以由端面与端面吸附产生[7]。一般这类孔的孔径大小会受到制备条件的影响。一般来说，孔径越大，性能越好。