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甲醛为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上位列第二，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。甲醛因』来源广、毒性大、污染时间长等特点对人类健康构成了严重威胁，已成为室内主要污染物之一。甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能、肝功能以及免疫功能异常等方面。去除甲醛的主要方法有通风法、植物净化法∑、吸附法、光催化净化法、氧化还原法「、膜吸收法等。高效经济的吸附法已经成为解决室内甲醛污染问题的㊣　主要方法。
随着工业水平的进步，染料被广泛地应用于印染、造纸、油漆、纺织、皮革、塑料、食品等行业。染料废水不仅会造成●自然环境的破坏，而且会危害人╲类的健康。染料废水的处理主要有混凝沉淀、氧化法、光催化降解、膜技术、生物降解、吸附法等，其中吸附法因具有操作简单、效率高、成本低、不易造成二次污染等∮优点而得到广泛应用。
吸附法应用的关键在于吸附剂的成本和效率，粘土矿物由于其储量丰富、廉价易得、比表面积大、具有一定的离子交换能力且不☉必再生等优点，而成为近◢年来最具潜力的吸附剂，例如高岭石、海泡石、硅藻土、珍珠岩、膨润土、蒙脱石、沸石等。
本文以埃洛石纳米管为原料，利用负载改性方法制备了改性埃洛石；以凹凸棒石粘土为原※料，通过酸活化方法制备了改性凹凸棒石粘土，并采用XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附等方法对改性产品的相成分、微观形貌、结构、比表面积和孔径分▓布等性能进行表征。本文系统考察了改性埃洛石吸附甲醛的效率及结卐果，研究了改性凹凸棒石粘土吸附亚甲基『蓝的相应性能。具体研究内容如下：
（1）系统研究了改性埃Ψ 洛石对甲醛的吸附性能
利用硫酸锰和高锰酸钾对埃洛石进行改性，制备改性埃洛石。SEM和TEM表征★结果显示，本文成功制备出了负载 MnO2的改性⊙埃洛石，且在埃洛石纳米管管内和管壁上均有MnO2负载。考察pH值、吸附剂用量、甲〖醛初始浓度、温度、反应时间和离子强度对改性埃洛石吸附甲醛的影响，并研究了其吸附动力学和等温吸附特性。研究发现，pH值对改性埃洛石吸附甲醛ζ　的影响很大，pH=2时←吸附量最大，约为15mg/g，这说明在酸性条件下有利于【改性埃洛石对甲醛的吸附。在一定范围内，改性埃洛石对甲醛的吸附○量随吸附剂量的减小、甲醛初始浓度和温度的增加而增大，但改性埃洛石对甲醛的吸附基本不受离子强︽度变化的影响。改性埃洛石对〖甲醛的吸附与Langmuir等温模型和准二级动力学模型相吻合。吸附速率较快，120min即可达到吸附平衡，吸附选☆择性好，且离子强度对吸附基本没有影响，因此改性埃洛石可用作甲醛的吸附剂。
（2）系统研究了改性凹凸棒石粘土对▆亚甲基蓝的々吸附性能
利用酸活化的※方法制备改性凹凸棒石粘土。采用不同浓度的盐酸对天然凹凸棒石粘土进行改性，对比改性产品对亚甲基蓝的吸附效果，发现改性后凹凸棒石粘①土对亚甲基蓝的吸附量显著提高，盐酸最佳浓度为1mol/L。XRD、SEM、N2吸附-脱附结果№表明，酸处理去除了凹凸棒石粘土中的碳酸盐，改性后其结构♂变疏松Ψ ，用1mol/L盐酸处理后得到的改性凹凸棒石粘土比表面积提高至接近原来的2倍，改性后其孔体★积也增加，这些变化会促使其吸附性能提高。改性凹凸棒石粘土吸附亚甲基蓝过程中，发现吸附剂量越小、亚甲基︾蓝初始浓度越大，则吸附〖量逐渐加大。温度升高，吸附量〗随之增大，说明此过程为吸附过程。动力学研究表明，改性凹凸棒石粘土对亚甲基蓝的吸附符合准二级动力学模型，相关系数R2为0.9997。热力学研究表明，改性凹凸棒石粘土吸附亚甲基蓝的过程符合 Langmuir吸附等温◤线模型，在298K和318K时的最大吸附量分别■为217.4mg/g、271.7mg/g，因此，改性凹凸棒石粘土可以作为经济高效的染料吸附剂。

    关键词：
    粘土矿物 埃洛石 凹凸棒石粘土 甲醛去除 亚甲基蓝 吸附性能 制备工艺
    作者：
    逯祯
    学位授予单【位：
    郑州大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    化学工程
    导师姓名：
    张冰
    学位年度：
    2015
    语种：
    中文
    分类号：
    TQ424.2
    在线出版日期：
    2015年09月24日（万方平台首次上网日期，不代←表论文的发表时间）