我国拥有大量优质、廉价、易开采的凹凸棒土资源，由于凹凸棒土具有很大的比表面积、较强的阳离子交换能力，并且表面带有剩余负电荷，故常常用它吸附去除水中的重金属和阳离子型污染物，但是凹凸棒土对阴离子型污染物的吸附效果较差，对重金属离子的吸附通常是无选择性的，会受到水中阳离子的干扰，而且天然凹凸棒土里存在一些杂质。为了提高凹凸棒土的吸附能力，本论文根据污染物的特点制备出一系列的改性凹凸棒土，对材料进行了表征，并研究了其对四种不同污染物的吸附行为，探讨了可能的吸附机理，主要内容如下:
(1)天然凹凸棒土先用稀盐酸活化后得到酸化凹凸棒土(ATP)，然后把乙二胺负载到ATP的表面上制备出乙二胺改性凹凸棒土(EMATP)，研究了铅离子在乙二胺改性凹凸棒土(EMATP)上的吸附。结果表明:pH和吸附剂用量对铅离子在EMATP上的影响很大，而腐殖酸和离子强度对铅离子的吸附影响不明显;铅离子在EMATP上的吸附等温线符合Dubinin-Radushkevich吸附等温方程，吸附动力学符合假二级动力学曲线;由于铅离子与EMATP上的氨基通过范德华力形成较稳定的结合位点，因此EMATP对铅离子的吸附能力高于ATP; EMATP对铅离子有很好的选择性;EMATP可以用酸溶液再生，经过5次脱附再生后，EMATP对铅离子具有很好的吸附再生能力，可以多次利用，因此具有很好的应用前景。
(2)通过一系列的改性方法制备出几种改性凹凸棒土，考察了改性凹凸棒土对水中β-blocker心得安的吸附性能。批实验结果显示酸化凹凸棒土(ATP)对心得安的去除效果最佳，故接下来研究ATP对心得安的吸附，结合其它几种吸附剂对心得安的吸附数据推测心得安在ATP上的吸附机理。结果表明:心得安在ATP上的吸附很大程度上受到pH、吸附剂用量、离子强度及腐殖酸的影响;心得安在ATP上的吸附等温线符合Langmuir吸附等温方程，吸附动力学符合假二级动力学曲线;心得安主要通过非静电作用的表面螯合、静电作用及离子交换作用吸附在ATP的表面上;ATP制备方法简单，成本较低，有很大的应用前景。
(3)首先通过酸活化得到酸化凹凸棒土(ATP)，再把壳聚糖负载到ATP的表面上制备出几种壳聚糖改性凹凸棒土，筛选出最佳吸附剂CCATP，然后研究CCATP对水中阴离子型污染物单宁酸和腐殖酸的吸附性能。结果表明:CCATP对单宁酸和腐殖酸的吸附能力高于ATP;单宁酸和腐殖酸在CCATP上的吸附等温线符合Freundlich吸附等温方程，吸附是非均质的多层吸附;假二级动力学方程能很好地描述单宁酸和腐殖酸在CCATP上的吸附动力学;pH和离子强度会影响单宁酸和腐殖酸在CCATP上的吸附;单宁酸在CCATP上的吸附是一个自发的吸热过程;单宁酸通过静电作用、范德华力及氢键作用吸附到CCATP上，而腐殖酸主要是通过静电作用吸附到吸附剂的表面上的;吸附单宁酸后的吸附剂用酸溶液再生，但吸附腐殖酸后的吸附剂要用0.1 mol/L的NaOH溶液进行有效地解脱;再生实验结果表明制备的吸附剂再生性能良好，再生多次后的吸附剂还能对单宁酸和腐殖酸具有较高的吸附容量。
总之，改性以后的凹凸棒土不仅对铅离子和心得安有很好的吸附性能，还能有效地去除水中的溶解性有机物单宁酸和腐殖酸，这为凹凸棒土在水处理中的应用提供了一定的理论支持。

    关键词：
    废水处理 改性凹凸棒土 吸附机理 铅离子 心得安 溶解性有机物
    作者：
    邓月华
    学位授予单位：
    南京大学
    授予学位：
    博士
    学科专业：
    环境科学
    导师姓名：
    孙成
    学位年度：
    2012
    语种：
    中文
    分类号：
    X703.5