有机酸膨润土的合成及其在复合废水处理中的吸附性能研究

采用碱性钙基膨润土及不同的有机酸为原料，在有机溶剂中合成有机酸膨润土，通过合成条件影响因素分析，反应动力学、热力学及多种表征手段，确定有机酸膨润土的合成机理，制备得到一系列有机酸膨润土。将合成得到的有机酸膨润土应用于典型废水中的重金属吸附、染料脱色和糖蜜酒精废水处理，研究有机酸膨润土对重金属、有机污染物的单一或协同吸附性能与吸附效果，通过吸附前后的膨润土材料表征、吸附影响因素分析、吸附等温模型、吸附热力学及动力学研究，确定有机酸膨润土吸附典型重金属及有机物的机理。本项目的研究可为膨润土的有机改性及有机酸膨润土的合成工艺提供理论参考，同时也可提高膨润土对重金属废水、印染废水处理和糖蜜酒精废水的处理效率，降低废水处理成本，并为相关吸附剂处理复合废水的应用研究提供理论参考。

采用天然膨润土、氧化钙、碱性钙基膨润土及不同的有机酸为原料，在水相或有机相中合成制备了一系列的有机酸膨润土。相对于传统的有机改性膨润土，本项目所采用的制备工艺简单、原材料安全无毒、成本低廉。将合成的有机酸膨润土用于重金属吸附、染料脱色及磷酸盐吸附时，发现单宁酸、水杨酸、乳糖改性后的膨润土对六价铬有良好的去除效果；碱性钙基膨润土、丙烯酸膨润土、甲基丙烯酸膨润土则对二价的重金属离子铅锌铜去除效果良好；该系列的有机酸膨润土对阳离子染料亚甲基蓝和阴离子染料刚果红都有很高的去除能力。在处理复合废水方面，碳酸钙改性膨润土对染料-磷酸盐复合废水去除效果良好，碱性钙基膨润土、丙烯酸膨润土、甲基丙烯酸膨润土在处理染料重金属复合废水方面具有良好的应用前景。此外，还制备了用于生物柴油精制、有机污染物光催化降解、热稳定剂、纳米材料载体的膨润土改性材料，大大拓展了有机酸膨润土及相关的改性膨润土材料的应用领域。本项目共申请发明专利11项，包括国际专利1项，已经授权中国发明专利2项；参加多个学术会议交流，发表了24篇学术论文，其中 SCI 收录1篇、EI/ISTP收录3篇；培养了15名研究生，其中博士生2人，硕士生13人，项目成果超过计划书的要求，达到结题条件。