Page 166 - 精细化工2020年第2期

·368· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

与 TX-10 型非离子表面活性剂在改性膨润土吸附亚
甲基蓝时表现出很好的协同效应，同时，POSS/TX-
10/Bent 与其他文献的吸附剂相比同样具有吸附量
高的优点，经过表征证明了 POSS/TX-10/Bent 结构
与组成的变化，改性后吸附能力得到提高，从理论
上支持 POSS/TX-10/Bent 对其他有机污染物也有较
好的处理能力。并且，由于膨润土价格低廉，POSS/
TX-10/Bent 又可以在水溶液中制备，对环境污染小，
因此，复合材料 POSS/TX-10/Bent 作为一种新型绿

图 10 POSS/TX-10/Bent 吸附亚甲基蓝的 lnK d 与 1/T 的 色高效的吸附剂，具有潜在的应用价值。
关系图
Fig. 10 Plots of ln K d versus 1/T of the adsorption of 3 结论
methylene blue on POSS/TX-10/Bent
本文在水溶液中以 POSS 与 TX-10 型非离子表
表 6 POSS/TX-10/Bent 吸附亚甲基蓝的热力学参数
面活性剂为改性剂对 Bent 进行复合改性，成功制备
Table 6 Thermodynamic parameters for the adsorption of
methylene blue on POSS/TX-10/Bent 了复合材料 POSS/TX-10/Bent。通过表征证明其结
θ
θ
θ
ΔH / ΔS / ΔG /(kJ/mol) 构的变化并研究了其对亚甲基蓝的吸附性能。
ρ 0/(mg/L)
(kJ/mol) 〔J/(mol·K)〕 303.15 K 313.15 K 323.15 K333.15 K （1）XRD、XPS、EA、FTIR、SEM 结果表明
500 12.621 72.791 –9.500 –10.167 –10.732 –11.753 POSS 与 TX-10 型非离子表面活性剂都成功插入
800 16.420 80.991 –8.241 –8.832 –9.164 –10.701 Bent 层间，使得复合材料 POSS/TX-10/Bent 层间距
1000 13.975 69.931 –7.281 –7.872 –8.77 –9.407 增大，疏水性增强，吸附能力得到提高。
1200 15.551 62.747 –3.646 –3.955 –4.429 –5.617 （2）复合材料 POSS/TX-10/Bent 对亚甲基蓝的
1500 8.103 26.689 –0.057 –0.183 –0.436 –0.875 去除效果随着投加量增大、pH 升高、亚甲基蓝初始
浓度增加以及吸附温度升高而增强。准二级动力学
θ
从图 10 和表 6 可见，各个初始浓度的 ΔH 均为
方程和 Langmuir 等温 线模型能较好地拟合
正值，表明 POSS/TX-10/Bent 对亚甲基蓝的吸附是 POSS/TX-10/Bent 对亚甲基蓝的吸附过程，理论饱
θ
一个吸热过程，并且 ΔH <20 kJ/mol，吸附过程为物 和吸附量为 253.81 mg/g，吸附的限速步骤由内扩散
θ
理吸附 [37] 。ΔS 为正值，说明吸附过程中混乱度增 和膜扩散共同影响。热力学计算表明，亚甲基蓝在
θ
加，为熵增过程。ΔG 为负值，表明在实验条件下 POSS/TX-10/Bent 上的吸附是物理吸附，并且是自
的吸附过程都是自发的 [38] 。
发的吸热反应。
2.2.7 不同吸附剂对亚甲基蓝吸附效果的比较
（3）复合材料 POSS/TX-10/Bent 可以高效地处
相同的制备条件下分别合成了单改性样品
理亚甲基蓝废水，并且 POSS 和 TX-10 型非离子表
TX-10/Bent 和 POSS/Bent，同一条件下测定了 Bent
面活性剂表现出很好的协同效应，因此，具有一定
和单改性样品对亚甲基蓝的吸附量，数据见表 7。 的工业应用前景。

表 7 不同吸附剂对亚甲基蓝的吸附量 参考文献：
Table 7 Comparison of adsorption capacity of methylene [1] Wang Chao (王超), Wang Yingya (王迎亚), Chen Ninghua (陈宁华),
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POSS/TX-10/Bent 253.81
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从表 7 结果可看出，POSS/TX-10/Bent 的吸附 656-660, 673. +
[5] Zhu L F, Zhu R L. Surface structure of CTMA modified bentonite
量要大于 Bent 和单改性样品的吸附量，说明 POSS and their sorptive characteristics towards organic compounds[J].