杉木木屑對水中亞甲基藍及剛果紅的吸附性能研究.pdf

1、紡織、造紙、制革及印染行業(yè)每年排放大量印染廢水,水體中的染料成分會直接影響人類健康,對動植物的生長具有毒害作用。用吸附法去除水中的染料具有操作簡單、成本低廉、能有效富集去除污染物等優(yōu)勢,其中,新型廉價且有效的吸附材料是研究者們研究的重點。本文選用木材加工廠廢棄的杉木木屑為材料,并對其進行改性,利用未改性杉木木屑(Raw Fir Sawdust,RFS)及改性杉木木屑(Modified Fir Sawdust,MFS)吸附水中的亞甲基藍(

2、methylene blue,MB)、剛果紅(congo red,CR)染料,考察吸附過程中的影響因素如吸附劑投加量、染液起始pH、鹽和表面活性劑等對染料吸附的影響;進行吸附模型的研究,包括吸附等溫模型、吸附動力學模型的研究;在上述研究的基礎(chǔ)上對吸附材料進行表征,探究杉木木屑吸附染料的主要機理。論文的主要結(jié)論如下:
　　1、主要影響因素研究:RFS和MFS對MB、CR的去除率隨著吸附劑投加量的增加而增加。染液初始pH對吸附的影響表

3、明,隨MB初始pH的增大,RFS和MFS對MB的吸附量呈上升趨勢,pH在4～12的范圍內(nèi),RFS和MFS對MB的吸附量保持在24 mg/g和48 mg/g左右。隨著CR溶液pH的增加,CR在RFS和MFS上的吸附量表現(xiàn)為,pH在4～6的范圍內(nèi)吸附量下降,在6～8范圍內(nèi)趨于平穩(wěn),pH>8時吸附量繼續(xù)下降。對于染料的吸附,RFS比MFS更快達到平衡,改性過后的木屑在提高吸附量的同時,吸附平衡時間也相對有所延長,RFS和MFS對兩種染料的的吸

4、附性能隨著染液初始濃度的增大均有不同程度的提高;NaCl抑制了兩種木屑對MB的吸附,而能促進對 CR的吸附。添加陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(sodium dodecyl benzene sulfonate SDBS)對吸附影響不大,而添加陽離子表面活性劑溴化十六烷基三甲銨(cetyltrimethyl ammonium bromide CTAB)則明顯抑制吸附的進行。CR的吸附過程中,表面活性劑SDBS和CTAB的添加總體上有利于

5、RFS對CR的吸附,卻會抑制MFS對CR的吸附。
　　2、吸附模型研究:MB、CR在RFS、MFS上的吸附均最符合Langmuir等溫吸附模型,因此兩種染料在兩種木屑上的吸附過程均屬于單分子吸附。MB在 RFS、MFS上的最大吸附量分別為51.8、108 mg/g,CR在 RFS、MFS上的最大吸附量分別為19.8、42.6 mg/g,RL、n的分析表明,兩種染料在木屑上的吸附均易于發(fā)生;D-R吸模型研究結(jié)表明,RFS、MFS對M

6、B、CR的吸附類型均屬于化學吸附,且染料在MFS上的化學吸附能力較RFS有所提高;吸附動力學模型分析結(jié)果表明,MB、CR在RFS、MFS上的吸附均更符合準二級動力學模型;顆粒內(nèi)擴散模型擬合結(jié)果表明兩種木屑對染料的吸附是一個非?？焖偌催_到平衡的過程,吸附主要發(fā)生在木屑表面,顆粒內(nèi)擴散過程的影響極小。
　　3、兩種木屑的FTIR圖譜分析表明,經(jīng)過改性后,1750 cm-1的吸收峰消失,1281 cm-1吸收峰發(fā)生移動,說明飽和脂肪酸的