毕业论文_十二烷基硫酸钠插层镁铝水滑石对废水中Cr(VI)的吸附27页优秀范文 ㊣ 精品文档 值得下载

离子可交换性及主客体相互作用，以镁铝硝酸根水滑石为前驱体，运用共沉淀法，通过插层组装成功地制备了十二烷基硫酸钠插层水滑石。

采用等手段对其结构物理化学性能进行了研究。

研究了产品对废水中的吸附行为。

吸附性能的影响主要从溶液初始浓度吸附剂投加量接触时间等方面的影响来考虑。

吸附实验研究表明，在溶液，初始浓度为的最优条件下对的吸附量为，在吸附剂投加量增加到时，去除率可达到。

在初始浓度影响吸附数据基础上，利用和等温模型进行拟合，发现十二烷基硫酸钠插层镁铝水滑石对的吸附较符合吸附模型。

关键词水滑石表面活性剂插层组装吸附东华理工大学毕业设计论文东华理工大学毕业设计论文绪论引言水滑石的主要性质层间阴离子的可交换性酸碱功能性记忆效应热稳定性的制备与插层组装方法共沉淀法离子交换法焙烧还原法预撑法模板合成法的应用在环境污染治理方面的应用催化方面的应用抑菌剂医药方面的应用阻燃剂紫外阻隔材料本论文的研究内容及创新点研究依据研究内容表面活性剂插层组装水滑石的制备及性能表征实验部分实验试剂十二烷基硫酸钠插层水滑石的制备样品表征产品红外光谱分析产品射线衍射分析结果与讨论表面活性剂插层的谱图分析表面活性剂插层的谱图分析水滑石插层化合物对吸附性能研究实验试剂与设备实验试剂实验设备实验部分溶液的制备东华理工大学毕业设计论文溶液的测定吸附实验计算方法结果与讨论值对吸附效果的影响初始浓度对吸附效果的影响吸附剂投加量对吸附效果的影响时间对吸附效果的影响吸附等温线结论致谢参考文献东华理工大学毕业设计论文绪论绪论引言水滑石于年在瑞典首次被发现，它是种碳酸型镁铝双氢氧化物，在自然状态下以叶状和旋转板状或纤维团状形式存在。

佛罗伦萨大学的矿物学教授首先提出水滑石及其它同类型矿物质的化学式，他提出水滑石的精确简式，并且认为碳酸根离子是必不可少的。

这种观点在当时比较流行，并且持续了很多年。

直到年，弗罗德的篇题为的发表，这些矿物质的组成及它们之间的关系才真正被认清。

年，等首次通过金属盐溶液与碱金属氢氧化物反应合成了，并提出了所谓双层结构的设想。

年，等测定了单晶的结构，首次确定了的层状结构。

水滑石类化合物包括层状材料水滑石和类水滑石，其主体般由两种金属的氢氧化物构成，又称为层状双羟基复合金属氧化物，。

水滑石的插层化合物称为插层水滑石，水滑石类水滑石和插层水滑石统称为水滑石类插层材料。

主要是以层状结构材料为前驱体，经超分子设计和插层组装而得到的类结构高度有序且具有多种优异功能的新型材料。

因其结构和性能的特殊性，可通过构筑基元和结构的多样化和可调控性，为此类材料的迅速发展提供了广阔的空间。

近十几年来，人们对阴离子层状材料的研究非常广泛。

层状晶体结构的灵活多变性被充分揭示，尤其是其可经组装得到更强功能的超分子插层结构材料的性质，引起了国际上相关领域的高度关注。

特别是近年来，基于超分子化学定义及插层组装概念的提出，有关的研究工作获得了更深层次上的理论支持，在层状前驱体制备结构表征超分子结构模型建立插层组装动力学和机理插层组装体的功能开发等诸方面得到了许多具有理论指导意义的结论和规律，使得在些新兴的领域展示了广阔的应用前景，可作为新型高性能催化材料生物材料电子材料光化学农药军工材料环保材料等广泛应用于国民经济众多领域和行业。

水滑石的主要性质层间阴离子的可交换性的个重要性能是其层间阴离子的可交换性。

这类材料具有独特的阴离子东华理工大学毕业设计论文绪论柱撑层状结构及独特的阴离子可交换性和层板阳离子可搭配性。

各类阴离子如有机和无机阴离子同多和杂多阴离子以及金属配合物阴离子通过离子交换引入层间，得到相应的插层水滑石。

层间阴离子的可交换性取决于它们所带的电荷数及自身的性质。

在定条件下，些功能性物种原子分子和离子可以克服层状化合物层与层之间的作用力而可逆地插入层间空隙有时是离子交换，将层板距离撑开，并与层板形成较强的相互作用力而形成插层材料，是类具有层状结构的阴离子型超分子化合物，其独特的层状结构及层板元素和层间离子的可调变性受到人们的广泛关注。

另外，可以将各种阴离子如无机和有机阴离子同多和杂多阴离子以及配合物阴离子引入水滑石层间，赋予其丰富的光电磁催化等性能，使其成为类极具诱人前景的新功能材料。

由于层状化合物所表现出的诸多性质，其在吸附离子交换合成材料日用化工催化超导和环境保护等方面具有巨大的应用潜力，已成为国内外研究重点。

酸碱功能性的层板由镁八面体和铝氧八面体组成。

所以，具有较强的碱性。

不同的的碱性强弱与组成中二价金属氢氧化物的碱性强弱基本致，但由于它般具有很小的比表面积约，表观碱性较小，其较强的碱性往往在其锻烧产物双金属氧化物，简写为中表现出来。

般也带有酸性特征，不同的酸性强弱既与组成中三价金属氢氧化物酸性强弱有关，也与二价金属氢氧化物的碱性有关。

插层水滑石的酸性有时来自于层间阴离子。

记忆效应所谓记忆效应是指在定条件下，将水滑石热分解所获得的氧化物在定外界条件下，可使之恢复到起始物质状态。

但是，记忆效应与热分解的温度有关，当温度过高时，分解产物无法恢复至水滑石的结构。

同时，此种恢复不是百分之百的恢复，且在恢复过程中，其结晶度会有所降低。

热稳定性无机阴离子柱撑热分解过程包括脱除物理吸附水脱除层间水层板羟基脱水层间阴离子脱除和新相形成等步骤。

对于镁铝碳酸根水滑石来说，在空气中低于时，仅失去层间的水分，而对其结构没有影响当加热到时，层间水分失去的同时有生成加热到后，脱水比较完全，消失，完全转变成，最后剩余物是。

当加热温度不超过东华理工大学毕业设计论文绪论时，这分解过程是可逆的，在这过程中仅表现为适当的比表面积增加，孔体积增大。

当加热温度超过了，分解后形成的金属氧化物的混合物开始烧结，从而使比表面积降低，孔体积减小，同时形成尖晶石。

有机阴离子插层的热分解过程般分为三个阶段在室温，失去表面物理吸附水与层间结合水，层板羟基脱除第三阶段包括有机阴离子的脱除与燃烧。

每阶段的起始和终止温度受层间有机阴离子性质等诸多因素影响。

的制备与插层组装方法插层组装概念的提出及对超分子结构的认识，使对的研究从理论上得到更深步的推进。

有机物插层的插层组装方法主要有阴离子交换法共沉淀法焙烧复原法等。

由于碳酸根离子与层板的亲和力很强，因而，在插层组装过程中避免对产物形成污染是这些制备方法共同面临的个问题。

常用的解决方法是在制备过程中使用经过脱处理的去离子水及采用保护使反应物与空气的接触程度尽可能减小。

共沉淀法将混合金属盐溶液和碱溶液缓慢加入到搅拌容器中，其值通过控制相对滴加速度调节，然后在定温度下晶化。

等的研究表明，采用此方法制得的晶型完整晶粒尺寸分布较窄。

采用此方法合成时，首先，应选择所需金属的硝酸盐或氯化物。

其次，值的选择及控制应满足两个要求第，在和的氢氧化物沉淀均能形成的值范围内，以确保基体金属阳离子均能发生沉淀第二，使插层阴离子在此值下稳定，且其荷电形式易于进行插层反应。

若沉淀过程中值控制不当，则可能形成或，且产物的比值可能较大偏离投料比。

共沉淀的最佳值取决于所选用的基体金属阳离子和插层有机阴离子其次，摩尔比值会影响插层产物的纯度。

为获得纯的相，即沉淀过程中无其它相生成，应控制比值在。

当小于时，层板中形成的八面体较多，有相生成当大于时，有相生成。

另外，滴加方式配料比沉淀剂晶化过程阴离子等对的性质影响较大。

等采用此方法组装出了晶相结构良好的癸酸插层组装。

这种方法是合成水滑石类层状材料的最简单的途径。

东华理工大学毕业设计论文绪论离子交换法阴离子交换法是先合成出交换前驱体，即层间般是价阴离子和的层状化合物，然后将所需的阴离子与层间阴离子在定条件下交换，来制得。

研究表明，离子交换进行的程度由下列因素决定阴离子的交换能力般情况下，交换阴离子的电荷越高离子半径越小，交换能力越强。

离子最容易被其它阴离子交换。

层板的溶胀选用适宜的溶剂和溶胀条件将有利于前驱体层板的撑开，以使离子交换容易进行。

离子交换过程的值通常情况下，交换介质的值越小，越有利于减少层板与层间阴离子的作用力，因而有利于离子交换的进行。

但是，溶液过低对的层板有定的破坏作用。

通过这样的方法，可以获得系列杂多阴离子柱撑的类水滑石层柱材料，也可以将些氨基酸分子如酪氨酸苯丙氨酸通过这种途径交换进入层间。

焙烧还原法这是建立于的记忆效应特性基础上的制备方法。

在定温度下，将的焙烧产物加入含有所需阴离子的溶液中时，会发生的层状结构重建，阴离子进入层间从而形成新结构的。

此方法的个突出优点在于消除了与有机阴离子竞争插层的无机阴离子的存在，但却存在合成过程比前两种方法繁琐的缺点。

等提出了在焙烧前驱体时采用逐步升温法，以防止焙烧过程中和的迅速逸出，由此来提高的结晶度。

预撑法预撑法有三种方式柱撑前驱体法，即先用共沉淀法合成出尺寸大的阴离子柱撑的类水滑石化合物，然后用体积较大的阴离子与之进行交换，从而最终组装出结构有序的层柱状材料。

这种方法适用于电荷密度相当，但离子较小的客体分子。

步合成法，是将制备水滑石主体的原料盐溶液与柱撑剂的盐溶液混合，与碱液反应，共沉淀形成柱撑水滑石。

层间的预撑体在第二步反应中并不被交换出来，而是和后来的客体分子共同在层间发挥特殊的功用。

例如，对于只能在非极性环境下发挥作用的光敏试剂的插入，是首先用对甲基苯磺酸预撑水滑石，构成非极性的通道，东华理工大学毕业设计论文绪论然后插入，使其存在于非极性的环境中。

模板合成法这种方法是在去除条件下，让水滑石的层板在有机阴离子的溶液中生长，得到有机阴离子型层状材料。

这种方法适用于阴离子交换动力学受限制的大分子量聚合物层状材料的插层组装。

例如聚乙烯磺酸盐，聚丙烯磺酸盐，聚苯乙烯磺酸盐对水滑石的插入。

另