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摘 要：本文采用硅烷偶联剂γ-二乙烯三氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-103)作改性剂，制备氨基改性凹土基吸附材料。通过改性凹土对活性蓝KE-R吸附性能的变化，考察了反应溶剂种类、KH-103改性剂用量、反应时间和反应温度等对改性凹土吸附性能的影响规律，获得最佳改性条件为，以甲苯作溶剂，硅烷偶联剂KH-103用量为5ml/6 g凹土，于90 ℃下反应时间3 h。通过红外光谱、热重、X射线衍射、氮吸附比表面及孔结构分析等方法对氨基改性凹土进行表征。结果表明，改性剂KH-103成功接枝到凹土表面。54482
毕业论文关键词：凹土，改性，KH-103，吸附，活性蓝KE-R
Abstract: Attapulgite (ATP) was grafted by three-amino-silane coupling agent γ-pinyltriaminepropyl-methyldimethoxylsilane (KH-103) to prepare amino-terminated attapulgite (KH-103-ATP). Parameters affected the efficiency of the modification were evaluated and the optimal conditions for the modification, i.e., solvent type, KH-103 volume, reaction time and temperature were determinated. The results indicated that the optimal conditions for surface modification of ATP were achieved using 5 mL KH-103 (relative to 6.0 g ATP) with toluene as the solvent, and the reaction was conducted at 90 °C for 3 h. The modified attapulgite surface was characterized by FTIR, TGA-DSC, XRD and BET. Results have shown that the KH-103 was grafted onto the ATP surface successfully.
Keywords: attapulgite, modification, KH-103, adsorption, reactive blue KE-R
目 录
1 前言 3
1.1 凹土的化学结构及基本性质 3
1.2 凹土的改性处理 3
1.3 硅烷偶联剂 5
1.4 本文的研究内容和目的 7
2 实验部分 7
2.1 仪器和试剂 7
2.2 凹土的改性 8
2.3 氨基硅烷化凹土对活性蓝KE-R吸附试验 8
3 结果与讨论 9
3.1 反应溶剂选择 9
3.2 KH-103偶联剂用量的影响 10
3.3 反应温度的影响 10
3.4 反应时间的影响 11
3.5 FTIR分析 12
3.6 TGA-DSC分析 13
3.7 XRD分析 13
3.8 N2吸附-脱附等温线和比表面积分析 14
结 论 16
参考文献 17
致 谢 19
1 前言
1.1 凹土的化学结构及基本性质
凹凸棒粘土(attapulgite)，又称坡缕石，简称凹土，是一种含水富镁(铝)的硅酸盐粘土矿物。由于其独特的微观结构、外观形貌及荷电性质，使其具有许多优良性能如吸附性，胶体性及粘结性，在食品、石油、化工、医药及环保等领域应用广泛[1~7]。
凹土的理论化学式为：Mg5(H2O)4[Si4O10]2(OH)2， Bradley[8]于1940年提出的凹土结构如图1所示[9]。
凹凸棒土的晶体结构
众所周知，目前国内水污染十分严重，污水处理任务艰巨。而凹土特殊的晶体结构，具有表面积巨大且吸附性能优越的特点，赋予其在污水处理中特别的优势，应用前景十分良好。此外，我国的凹土储量无论是从数量还是质量上都能够满足目前的需要，并且与其他国家相比更具优势。