当前世界环境

介绍

纺织、印染和染料制造业的染料废水排入水体，影响水生动植物，引起许多水媒疾病。¹由于合成染料是复杂的芳香族化合物，它们更稳定，更难以生物降解。²今天市面上有1万多种染料。^3.全球染料年产量约为7×10⁵公吨，其中5-10%作为废水排入水体。⁴因此，有必要采用良好的废水处理方法来避免染料污染环境。传统的染料废水处理方法有混凝法、絮凝法、氧化法、光化学破坏法、离子交换法和膜过滤法⁵是昂贵的，并需要一些额外的化学品。因此，这些方法不太适合处理有机染料废水。吸附法在去除废水中的着色剂方面有着广泛的应用。吸附剂如活性炭、⁶天然沸石,⁷锯末、⁸和农业废物⁹已用于染料去除。

本文以二氧化硅为吸附剂，研究了阳离子艳绿(BG)的吸附特性。研究了蔗渣粉煤灰对BG的吸附，¹⁰印楝叶粉。¹¹因此，在本研究中，我们尝试在不进行任何二氧化硅预处理的情况下，将BG吸附在二氧化硅上以达到最大的吸附效果。

实验

Adosrption研究

Merk India Ltd.提供的染料BG用于二氧化硅的吸附研究。方案1给出了BG的结构。BG -分子式C₂₇H₃₄N₂O₄S，分子量482.65,C.I. No. 42040， λ_马克斯628 - 632 nm。

方案-1亮绿结构 按此浏览计划

吸附研究

将1g染料溶于1升双蒸馏水中，配制成1000ppm的BG原液，置于标准量瓶中。将原溶液连续稀释，得到所需浓度的工作溶液。用紫外-可见分光光度计(Elico- model-SL171)分析染料浓度。将干燥的二氧化硅(0.25g)与50ml染料溶液分别加入100ml锥形瓶中。溶液在磁力搅拌器(Remi-model-1MH)上搅拌，实验结束后离心。用分光光度法在λ处测定溶液的最终浓度_马克斯630海里。接触时间研究长达1小时，以找出平衡吸附。研究了在100-600mgdm浓度范围内BG在二氧化硅上的吸附过程^－3．在30 ~ 70℃范围内研究了BG的温度效应^oC.所研究的吸附剂用量范围为250-1000mg。

方案1:阳离子艳绿在二氧化硅碱性表面的吸附机理 按此浏览计划

结果与讨论

吸附研究

图1:接触时间对BGon silica吸收的影响 点击这里查看图

接触时间的影响

在100ppm溶液的室温条件下，考察了接触时间对BG吸附的影响。在20分钟内观察到BG在二氧化硅上的快速吸附，进一步增加接触时间不会增加吸附。BG的去除率为95%。快速吸附可能是由于方案1所示的阳离子染料BG在碱性表面(二氧化硅)上的电荷相互作用，但在1小时内没有建立吸附平衡可能是由于BG在二氧化硅上的多层吸附。

图2:初始染料浓度对二氧化硅吸收亮绿色的影响 点击这里查看图

染料浓度的影响

在100 - 600ppm的浓度范围内研究了BG浓度对最大吸收的影响。这些研究是在室温下进行的。随着BG浓度的增加，染料的吸附能力由95%降低(图2)。随着BG浓度的增加，吸收百分比降低，这是由于BG分子活性位点的饱和。因此，吸附量随BG浓度的增加而降低。

图3:温度对硅石吸收亮绿色的影响 点击这里查看图

温度的影响

研究了温度对去除BG的影响，当BG溶液浓度为500ppm时，在30 ~ 70°C范围内(图3)。当温度从30 ~ 70°C升高时，吸附量增加93% ~ 97%。说明吸附是吸热吸附和化学吸附。

图4:吸收剂剂量对二氧化硅吸收亮绿色的影响 点击这里查看图

用量的影响

研究了吸附剂用量(200 ~ 1000mg)对BG吸附效果的影响。

随着吸附剂用量的增加，染料对BG的吸附百分率增加(图4)，因为吸附剂用量的增加增加了BG在木屑上的比表面积和活性位点。BG的吸附量为180mg/g。

结论

由于阳离子染料与碱性二氧化硅表面的化学作用，在20分钟内快速建立了BG吸附平衡。随着温度的升高，吸附量没有明显增加，证明了BG在室温下的快速吸附。随着浓度的增加，BG的吸附剂的活性位点饱和和比表面积增大，BG的吸附剂吸附量减小。随着吸附剂用量的增加，活性位点和比表面积的增加，BG的去除率增加。艳绿在二氧化硅上的吸附机理表明，二氧化硅对偶氮染料艳绿具有很好的吸附性能。

参考文献