随着工业的发展，环境水体污染日益加重，开发低成本、高吸附容量、吸附速度快的吸附剂是当今社会迫切需要的。凹凸棒石（ATP）是一种天然的八面体层状镁铝硅酸盐矿物，特殊的晶体结构和内在通道使其具有高的比表面积，在废水处理中具有较广的应用范围和明显的成本优势。然而，作为吸附剂凹凸棒石存在吸附容量低的缺陷，限制了实际应用。本文以ATP为载体，分别制备了表面活性剂掺杂的聚吡咯/凹凸棒石（PPy/ATP）、有机无机混酸掺杂的聚吡咯/凹凸棒石（PPy/ATP）和凹凸棒石负载类水滑石（ATP/LDHs）三类复合材料，探讨了复合材料对水体中Ni(II)、染料污染物甲基橙、磷的吸附原理。
本研究主要内容包括：⑴采用原位聚合法制备了掺杂十二烷基磺酸钠（SDS）的PPy/ATP纳米复合材料，SDS和PPy包覆在凹凸棒石表面。通过正交实验确定了复合材料的最佳配比和反应温度。考察了外界因素对复合材料吸附 Ni(II)的影响，同时，对吸附过程的热力学和动力学进行了研究。结果表明：在53℃，pH=5~6时，吸附剂用量为0.1g，镍离子浓度为140mg/L，吸附时间为45min时，Ni(II)的吸附容量为115.39mg/g。吸附实验数据进行等温方程式拟合，符合 Langmuir等温吸附方程，动力学拟合结果符合准二级动力学模型。⑵采用原位聚合法制备盐酸、对甲苯磺酸掺杂的PPy/ATP纳米复合材料。研究了材料对废水中阴离子染料甲基橙的吸附，探讨了影响材料吸附性能的主要因素，以及吸附过程的等温方程式和动力学模型。结果表明：在45℃，pH=6.4~6.8，溶液初始浓度为35mg/L时，吸附容量最大为143.07mg/g，吸附实验数据进行等温方程式拟合，符合 Langmuir等温吸附方程，动力学拟合结果符合准二级动力学模型。⑶采用共沉淀法合成了凹凸棒（ATP）负载 Zn-Al-La类水滑石纳米复合材料，类水滑石的片层附着在凹凸棒石表面形成了层状结构。研究纳米复合材料对含磷废水的吸附，考察了影响材料吸附性能的主要因素、吸附过程符合的等温模型、动力学模型以及材料的再生性。结果表明：在53℃、溶液初始浓度为180mg/L、pH值为2，用时5h，吸附容量最大可达到63.42mg/g，吸附实验数据进行等温方程式拟合，符合 Langmuir等温吸附方程，动力学拟合结果符合准二级动力学模型，再生性能较好。

    doi：
    10.7666/d.D711064
    关键词：
    复合材料 凹凸棒石 体层结构 吸附动力学
    作者：
    王时雨
    学位授予单位：
    兰州理工大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    化学工程领域
    导师姓名：
    陈泳
    学位年度：
    2015
    语种：
    中文
    分类号：
    TB332 TB303
    在线出版日期：
    2016年01月28日（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）