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離子交換和吸附方面的應(yīng)用
LDHs可以作為陰離子交換劑使用。LDHs的陰離子交換能力與其層間的陰離子種類有關(guān),陰離子交換能力順序是CO32- > SO42->HPO42- > F -> Cl->B(OH)4 ->NO3- 。該法突出的優(yōu)點(diǎn)是消除了與有機(jī)陰離子競爭柱撐的金屬鹽無機(jī)陰離子,但缺點(diǎn)是容易生成非晶相物質(zhì),且制備過程較為繁瑣。高價(jià)陰離子易于交換進(jìn)入LDH層間,低價(jià)陰離子易于被交換出來。LDHs由于具有較大的內(nèi)表面積,容易接受客體分子,可被用來作為吸附劑。
目前,在印染、造紙、電鍍和核廢水處理等方面已有使用LDH、LDO作為離子交換劑或吸附劑的研究報(bào)道。如用LDH 通過離子交換法去除溶液中某些金屬離子的絡(luò)合陰離子,如Ni(CN)42- 、CrO42- 等;用Li和Al與直鏈酸構(gòu)成的LDH可以作為疏水性化合物的吸附劑;利用LDH的選擇性以及異構(gòu)體不同的插入能力來分離異構(gòu)體;LDH 、LDO作為一種具有很大潛力的酚類吸附劑,可以從廢水中吸附(TCP)、(TNP)等。而PVC加工溫度一般不會(huì)超過250℃,所以在加工過程中并不會(huì)破壞其結(jié)構(gòu)[4]。LDHs的離子交換性能與陰離子交換樹脂相似,但其離子交換容量相對(duì)較大(如水滑石,3.33meq/g)、耐高溫(300℃)、耐輻射、不老化、密度大體積小,上述特點(diǎn)尤其適合于核動(dòng)力裝置上性廢水的處理。
如在核廢水中性I-離子的處理可以用LDH。LDHs及LDO在功能高分子材料方面的應(yīng)用使陰離子型層柱材料的應(yīng)用領(lǐng)域得以極大地拓展,使其應(yīng)用不僅僅局限于傳統(tǒng)的催化、吸附、離子交換等方面,是應(yīng)用上質(zhì)的飛躍。LDO對(duì)于金屬離子具有較強(qiáng)的吸附能力。如核廢水中的Co2 離子,可以使用LDO 處理,它不僅吸附Co陽離子還同時(shí)吸附溶液中的陰離子,如SO42- 等,它可以在較高的溫度下(500℃)進(jìn)行,與離子交換樹脂相比具有的優(yōu)勢(shì)。
泰安燊豪化工有限公司
水滑石
專業(yè)生產(chǎn)水滑石
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 實(shí)驗(yàn)原料
聚(PVC):SG.5型,北京化二股份有限公司。
LDHs(Mg/A1=2):北京化工大學(xué)可控化學(xué)反應(yīng)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
硬脂酸鈣、硬脂酸鋅:北京化學(xué)試劑公司。
1.2 設(shè)備和儀器
高速混合機(jī):GRH一10,遼寧阜新市輕工機(jī)械設(shè)備廠。
雙輥塑煉機(jī):SK一160B,上海橡膠機(jī)械廠。
烘箱:PH050A,上海益恒實(shí)驗(yàn)儀器有限公司。
全自動(dòng)測(cè)色差計(jì):TCP2,北京鑫奧依克光電技術(shù)有限公司。
1.3 實(shí)驗(yàn)步驟及測(cè)試方法
1.3.1 實(shí)驗(yàn)步驟
混料:將PVC、水滑石、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅等混合至大約110℃時(shí)出料,然后冷卻攪拌至40℃以下。混煉:在170℃下進(jìn)行混煉,記錄包輥時(shí)間和塑化好的時(shí)間,并且在塑化好以后每分鐘取一個(gè)大約1mm厚的樣片。