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。