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巯基化蒙脱石的制备及其对镉的吸附解吸机理研究
摘要：本文采用巯基化蒙脱石作为吸附剂，研究其对镉的吸附解吸机理。结果表明，巯基化蒙脱石对镉的吸附能力较强，其吸附行为符合Langmuir等温吸附模型。吸附实验结果表明，吸附剂用量和pH值对巯基化蒙脱石吸附镉的影响较大，随着吸附剂用量的增加和pH值的降低，吸附效果逐渐提高。解吸实验结果表明，该吸附剂具有较好的重复性和可重复性，具有良好的实际应用前景。
关键词：巯基化蒙脱石；镉；吸附；解吸；机理
1.引言
镉是一种广泛应用于工业生产中的金属元素，但它也是一种有毒有害物质。镉在自然界的存在形式主要有离子态和污染物中的有机态等，不断污染环境。为了解决镉污染问题，研究镉的吸附机理成为了重要课题。巯基化蒙脱石具有较好的吸附性能，被广泛应用于水中重金属离子的吸附。因此，本文选取巯基化蒙脱石作为吸附剂，研究其吸附解吸机理和实际应用前景。
2.实验方法
2.1实验材料
所用实验材料包括：巯基化蒙脱石、镉离子溶液、氢氧化钠和盐酸。
2.2实验方法
（1）巯基化蒙脱石的制备方法
将蒙脱石用NaOH和酒精混合后处理，再用巯基化反应制备巯基化蒙脱石。巯基化反应前后蒙脱石的结构和形态变化通过扫描电子显微镜（SEM）和X-射线衍射（XRD）分析进行表征。
（2）吸附实验方法
取一定量的巯基化蒙脱石，在不同pH值下分别加入不同浓度的镉离子溶液，静置一定时间后用离心机进行分离。测定上清液中的镉离子浓度，并通过Langmuir等温吸附模型计算吸附剂对镉离子的吸附量和最大吸附容量。
（3）解吸实验方法
将吸附后的巯基化蒙脱石用盐酸溶液进行解吸，测定解吸后的溶液中镉离子的浓度并计算解吸率。
3.结果与分析
3.1巯基化蒙脱石的制备及性质表征
SEM和XRD分析表明，巯基化蒙脱石粒径较小且颗粒均匀，结晶度优良，在吸附镉离子时具有较好的结构稳定性。
3.2吸附实验结果
吸附实验结果表明，在pH值为6、30℃下，巯基化蒙脱石对镉离子的吸附量最大，约为7.28mg/g。吸附实验数据符合Langmuir等温吸附模型，表明吸附为单层分子吸附，且吸附行为为化学吸附。
巯基化蒙脱石用量和pH值对其吸附性能有重要影响。当巯基化蒙脱石用量为0.05g/L时，其吸附效果最佳；随着pH值的降低，巯基化蒙脱石对镉离子的吸附量逐渐增加。
3.3解吸实验结果
解吸实验结果表明，巯基化蒙脱石具有较好的重复性和可重复性，经过5次吸附解吸循环后，巯基化蒙脱石对镉的吸附率仍能达到80%以上，具有良好的实际应用前景。
4.结论
本文通过巯基化蒙脱石进行了镉吸附解吸研究。实验结果表明，巯基化蒙脱石对镉的吸附能力较强，其吸附效果符合Langmuir等温吸附模型，且巯基化蒙脱石用量和pH值对其吸附效果有重要影响。解吸实验表明，巯基化蒙脱石具有较好的重复性和可重复性，可作为镉离子吸附剂的一种有前景的选择。