doi:10．3969/j．issn．0253-2417．2014．06．有机改性硅藻土对聚乙酸乙烯酯乳液吸附性能及其动力学的研究毛翠平，武书彬*(华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州510640)摘要:以木质素阳离子表面活性剂为改性剂制备有机改性硅藻土，并研究其对溶解和胶体性物质(DCS)模型物聚乙酸乙烯酯(PVAc)的吸附效果。主要探讨了PVAc质量浓度、吸附时间、吸附温度对吸附效果的影响，并在此基础上进一步推算得到了吸附过程的动力学和热力学参数:动力学模型相关系数Ｒ2均高于0．99;热力学参数ΔS=－61．39J/mol，ΔH=－12．03KJ/mol。实验发现，有MAOCui-ping机改性硅藻土对PVAc有良好的吸附效果，符合Langmuir吸附模型，升高温度可以增强PVAc在有机硅藻土上的吸附性能，对吸附过程的进行有促进作用;该吸附过程符合伪二阶动力学模型，属于物理吸附过程。关键词:木质素阳离子表面活性剂;有机硅藻土;聚乙酸乙烯酯(PVAc);吸附中图分类号:TQ35;TK6;X793文献标识码:A文章编号:0253-2417(2014)06-0008-AdsorptionPropertyofOrganicallyModifiedKieselguhronPolyvinylacetateMAOCui-ping，WUShu-binAbstract:Thekieselguhrwasmodifiedbylignin-basedcationicsurfactantwhichwasobtainedfromtheMannichreaction．Modifiedorganickieselguhrexhibitedanexcellentadsorptionofdissolvedandcolloidalsubstances(DCS)．Inthispaper，polyvinylacetate(PVAc)waschosenasthesimulacrumofstickies．TheeffectsofPVAcdosages，adsorptiontimeandtemperatureonadsorptionwerediscussed．Meanwhile，kineticandthermodynamicparameterswereobtained．Correlationcoefficientofkineticmodel，Ｒ2wereallbeyond0．99;thethermodynamicparametersΔS，ΔHwere－61．39J/moland近年来，废纸的回收利用逐年增加，但是废纸的回收利用过程存在油墨、胶黏物等问题，而胶黏物问题更为突出［1］。胶黏物，尤其是溶解和胶体性物质(DCS)严重影响了正常的制浆和造纸工艺过程［2］。DCS是一类带有负电荷的物质，因此带正电荷的化合物对其有非常好的吸附或絮凝效果［3］。有研究表明，矿物黏土对胶体性的物质也有良好的吸附性能［4－5］，而阳离子改性的矿物土将会有更加显著的吸附［8晶态的SiO2，硅藻土在应用方面有许多优点。将蔗渣碱木质素经催化液化处理得到木质素酚类化合物，并进行Mannich反应得到木质素阳离子表面活性剂，以该表面活性剂对硅藻土进行改性，制备有机收稿日期:2013-09-22基金项目:国家重点基础研究发展计划(2013CB228101);中国国家高技术研究发展计划(2012AA101806)作者简介:毛翠平(1986—)，女，山东潍坊人，博士生，主要从事生物质热化学转化高品位燃料与化学品研究;E-mail:maocuiping．scut@gmail．com*通讯作者:武书彬(1965—)，男，教授，博士生导师，主要从事生物质化学与化工、二次纤维清洁高效利用等的研究;毛翠平，等:有机改性硅藻土对聚乙酸乙烯酯乳液吸附性能及其动力学的研究第6期9物的载体，PVAc作为DCS的模型物进行实验，主要研究了PVAc质量浓度、吸附时间、温度对吸附效果的影响，并进一步确定了有机硅藻土对PVAc吸附过程的动力学和热力学参数，以期为有机改性矿物土1实验1．1原料与设备蔗渣碱法制浆黑液取自广西贵糖纸业，蔗渣碱木质素(AL)的提取及液化处理按照文献［9］所述的方法，得到的木质素酚类产物记为L-AL;硅藻土由科密欧化学试剂有限公司生产;聚乙酸乙烯酯(PVAc)乳胶为工业级产品，其固含量35．04%。甲醛水溶液、二甲胺水溶液、硫酸等其它化学试剂均为1．21．2．1实验方法木质素阳离子表面活性剂的制备L-AL经Mannich反应制阳离子型表面活性剂产物。取5gL-AL加入500mL四口烧瓶，然后依次加入75mL二甲胺水溶液(质量分数33%)和75mL甲醛水溶液(质量分数40%)，再加入5mL浓硫酸(质量分数98%)作为催化剂，水浴升温至70℃并保温2．5h，得木质素阳离子表面活性剂。1．2．2有机改性硅藻土的制备硅藻土原土先经过精制［10］，然后用木质素阳离子表面活性剂进行改性处理，得到有机硅藻土［8］。原土的精制过程如下:硅藻土原土先经90℃热水洗涤，洗去除黏土杂质，再用38%硫酸(酸与土的...