蒙脫石吸附鉍離子的研究及其插層復(fù)合材料的制備.pdf

1、洼壓料技大箏論文題目：蒙脫石吸附鉍離子的研究及其插層復(fù)合材料的制備學(xué)科門類：工學(xué)一級學(xué)科：材料科學(xué)與工程培養(yǎng)單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院碩士生：高樂文導(dǎo)師：趙彥釗教授王蘭教授2013年5月蒙脫石吸附鉍離子的研究及其插層復(fù)合材料的制備摘要蒙脫石是一種粘土類層狀硅酸鹽礦物，有極強(qiáng)的耐酸堿性和耐高溫性，其結(jié)構(gòu)片層包含三個亞層：兩個硅氧四面體亞層和一個鋁氧八面體亞層。鋁氧八面體亞層夾含在兩個硅氧四面體亞層中間，亞層之間通過共用氧原子連接，形成蒙脫石

2、的一個結(jié)構(gòu)片層。蒙脫石各個結(jié)構(gòu)片層之間含有不同數(shù)量的水分子，且層間表現(xiàn)為負(fù)電性，因此蒙脫石表現(xiàn)出良好的膨脹性、吸附性和陽離子交換性。近年來，蒙脫石以其優(yōu)異的特性被廣泛應(yīng)用到放射性元素的處理、控釋藥物的制備、納米顆粒材料的分散、生物酶的固定、抗壓抗拉復(fù)合材料的制備等的研究領(lǐng)域。本論文以蒙脫石為研究主體，探索了鈣基蒙脫石和鈉基蒙脫石在強(qiáng)酸溶液中吸附鉍離子的規(guī)律。以吸附性能較好的鈉基蒙脫石為基體，制備了硫化鉍／蒙脫石插層復(fù)合材料。采用固體液體

3、吸附模型(Langmuir、Freundlich和DR)、紫外可見分光光度、X射線衍射(Ⅺm)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、熒光光譜(PL)和紫外可見漫反射光譜對各實(shí)驗進(jìn)行了分析和表征，得出以下結(jié)論：(1)三價鉍離子在酸溶液中能與顯色劑(硫脲、碘化鉀和抗壞血酸按一定比例混合的溶液)絡(luò)合并且顯色，其在可見區(qū)吸收峰為465nm。絡(luò)合離子在反應(yīng)后的58min中內(nèi)吸光度穩(wěn)定。因此，可以用絡(luò)合的方法，

4、使用朗Y白LL爾定律測量酸溶液中三價鉍離子的含量。(2)鈣基蒙脫石在強(qiáng)酸溶液中仍能保持其層狀結(jié)構(gòu)對酸溶液中的鉍離子進(jìn)行吸附。三價鉍離子在溶液中是按照Langmuir單分子層吸附的方式進(jìn)入到蒙脫石層間的，排列在蒙脫石內(nèi)表面，抑制了氫離子接觸蒙脫石，同時使得蒙脫石(001)晶面層間距減小。按照Langmuir方程計算蒙脫石等溫吸附鉍離子的最大質(zhì)量是2209mg／g。(3)鈉基蒙脫石在酸溶液中吸附鉍離子的方式與鈣基蒙脫石不同。吸附了鉍離子的鈉