有機(jī)改性海泡石對(duì)單元與多元陽離子染料體系的吸附研究.pdf

1、印染廢水組成成分復(fù)雜，常由有多種染料組成，具有濃度高、色度深、毒性強(qiáng)、難降解的特點(diǎn)，是難處理的工業(yè)廢水之一。海泡石作為天然的礦物質(zhì)粘土，價(jià)格低廉，具有優(yōu)良的吸附性能而被廣泛應(yīng)用于印染廢水的脫色處理。本文選用十二烷基苯磺酸鈉有機(jī)改性海泡石對(duì)孔雀石綠、亞甲基藍(lán)、番紅花紅三種陽離子染料的單元體系與多元體系進(jìn)行吸附試驗(yàn)研究，對(duì)拓展海泡石在印染廢水處理中的應(yīng)用領(lǐng)域具有重要的意義。
　　靜態(tài)吸附試驗(yàn)顯示，孔雀石綠、亞甲基藍(lán)的脫色率隨pH的升高

2、而上升，番紅花紅則反之;不同體系的脫色率均隨振蕩速率的升高而增大。25℃時(shí)在pH=4.5、振蕩速率170r/min、吸附劑投加量2g/L、吸附時(shí)間4h的條件下，單元體系孔雀石綠、亞甲基藍(lán)、番紅花紅的飽和吸附量依次為702.5μmol/g、146.9μmol/g、86.0μmol/g。多元體系吸附試驗(yàn)中不同染料之間存在吸附競(jìng)爭(zhēng)與吸附協(xié)同作用:孔雀石綠與番紅花紅在低濃度時(shí)存在吸附競(jìng)爭(zhēng)作用，高濃度時(shí)表現(xiàn)為吸附協(xié)同作用;亞甲基藍(lán)與番紅花紅則表現(xiàn)

3、為強(qiáng)烈的競(jìng)爭(zhēng)吸附。
　　吸附熱力學(xué)試驗(yàn)各體系的總吸附量與總平衡濃度的關(guān)系曲線均符合Langmuir吸附等溫模型，表現(xiàn)出吸附劑表面均勻的單分子層吸附過程;存在競(jìng)爭(zhēng)吸附的亞甲基藍(lán)與番紅花紅體系，符合擴(kuò)展的Langmuir吸附等溫模型，平衡吸附常數(shù)KL越大在競(jìng)爭(zhēng)中越容易被吸附;反應(yīng)焓變△H均大于零，吉布斯自由能變△G為-37.30kJ/mol～-19.58kJ/mol，熵變△S大于零，吸附過程為熵驅(qū)動(dòng)自發(fā)進(jìn)行、以物理化學(xué)吸附共同作用的吸

4、熱反應(yīng)。
　　吸附過程均符合準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，吸附過程的前60min符合顆粒內(nèi)擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)模型，但內(nèi)擴(kuò)散不是吸附速率的控制步驟;多元體系中孔雀石綠與亞甲基藍(lán)達(dá)到吸附平衡的時(shí)間較單元體系長(zhǎng)而平衡吸附量不變，二者之間存在擴(kuò)散吸附競(jìng)爭(zhēng)作用。
　　SEM結(jié)果顯示，吸附飽和后的有海泡石表面更加光滑，間隙減小;比表面積與孔徑不同程度減小，減小幅度大小與吸附量大小順序均為孔雀石綠＞亞甲基藍(lán)＞番紅花紅;XRD、FT-IR與XPS分析結(jié)果顯