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二甲亚砜插层高岭石对醚胺吸附的影响:实验与理论研究( Effect of dimethyl sulfoxide intercalation into kaolinite on etheramine adsorption: experimental and theoretical investigation )
PVB Leal DH Pereira RM Papini ZM Magriotis
本研究评价了二甲基亚砜(DMSO)在天然高岭石(KN)中插层对醚胺吸附的影响。采用中心复合设计法考察了pH值、醚胺初始浓度和吸附剂用量对吸附性能的影响。采用响应面法确定了最佳条件。对高岭石、DMSO、KDMSO、分子和质子化醚胺结构的几何构型以及醚胺与高岭石的相互作用进行了理论计算。XRD和FTIR结果证实了DMSO对高岭石的插层作用,插层过程引起了高岭石等电点的显著增加。结果表明,两种吸附剂在pH为10,醚胺浓度为400 mg·L-1,KN用量为0.1 g,KDMSO用量为0.2 g时,吸附效果较好。动力学数据最准确地拟合了伪二阶模型。实验数据与等温线模型的拟合表明Sips是最合适的模型。Eads计算表明KN和KDMSO脱除醚胺的机理是化学吸附。可再利用性试验确定,经过四次使用,醚胺的去除效率没有显著变化,使得高岭石能够用于废水处理。理论研究使人们对插层过程有了更好的理解。DMSO分子的引入除了增加了层间距(2.50到8.01)外,还改变了高岭石结构中的电荷分布,从而增加了醚胺的吸附量。质子化醚胺分子与KDMSO的相互作用更有效。
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