有机膨润土的制备及应用研究开题报告

1. 研究目的与意义

膨润土是一种以层状硅酸蒙脱石为主要成分的天然纳米吸附材料，近年来已被广泛应用于工业废水中重金属、有机污染物及染料等的吸附处理。但由于膨润土表面硅氧结构极强的亲水性以及层间阳离子的水解，故未经改性的膨润土吸附处理有机物的性能较差。研究表明，用阳离子表面活性剂或季铵盐表面活性剂改性膨润土对有机物的吸附性能，其去除水中有机物的能力至少比原土高几十倍至几百倍。

有机膨润土通常是以钠基蒙脱石为原料、采用长表面活性剂等为改性剂经过阳离子交换反应而合成的一种复合粉体材料。有机表面活性剂进入蒙脱石层间将引起蒙脱石层面间距 (d001 )的改变, 从而对水中污染物表现出更高的亲和力和吸附性能，成为水体中有机污染物优良的吸附剂。

二烷基咪唑类卤盐化合物是一类具有良好表面活性的新型表面活性剂，可用来改性天然钠基膨润土，制备具有良好的吸附性能的有机膨润土。本研究拟采用二烷基咪唑类卤盐化合物改性膨润土，制备出不同卤盐的改性膨润土材料，并对其进行表征，研究其对染料废水（mo）和cr（vi）离子废水的吸附性能。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：研究如何合成二烷基咪唑类卤盐化合物，并在二烷基咪唑类卤盐化合物的作用下，改性钠基膨润土，从而制备出具有良好的吸附性能的有机膨润土，以用来增大吸附水中有机污染物的容量。

预期目标：制备二烷基咪唑类卤盐化合物改性膨润土，使用二烷基咪唑类卤盐化合物改性膨润土的反应时间、反应温度、反应起始浓度和比例等几个反应条件进行探讨，获取最佳制备方案，探索改性后的有机膨润土对生活污水和工业废水的吸附性能。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：首先通过合成二烷基咪唑类卤盐化合物，再通过二烷基咪唑类卤盐化合物改性膨润土，利用合成的改性剂改性膨润土，测定得到的改性膨润土的性质，探索不同的卤盐对有机膨润土结构的影响。

研究步骤：

（1） 对研究课题做分析，查阅相关的文献，并设计相关实验。

4. 参考文献

[1]goharshadi e. k., moghaddam m. b. adsorption of hexavalentchromium ions from aqueous solution by graphene nanosheets: kinetic andthermodynamic studies[j]. int. j. environ. sci. technol. 2015, 12:2153–2160.

[2] 戴树桂. 环境化学进展[m]. 北京：化学工业出版社, 2005.

[3] 张季英. 膨润土的有机改性及吸附性能[j]. 金属矿山，2011, 9: 153-155.

5. 计划与进度安排

第1阶段：2022-2022-1学期12-20周~2022-2022-2学期第1周~第4周（2022-11-25~2022-3-23）：查阅文献，制定实验计划，完成开题报告，翻译英文文献准备实验仪器。

第2阶段：第14周~第16周(2022-3-26~6-15)：实验，合成设计或预定的化合物，达到目标要求；收集数据，书写论文。