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活性炭纖維對水中酸性染料的吸附研究

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【中文關(guān)鍵詞】酸性品紅  活性炭纖維  等溫吸附  
【摘要】采用ZnCl2活化稻草秸稈炭化得到的活性炭纖維吸附酸性品紅,考察了投加量、pH、吸附時(shí)間、初始濃度及溫度對吸附性能的影響,并對等溫吸附特征、吸附熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)研究。結(jié)果表明:投加量為0.1 g,pH=1時(shí),活性炭纖維對酸性品紅具有很好的吸附效果,吸附在8 h 后達(dá)到平衡。該吸附過程符合Langmuir 及Freundlich 等溫吸附模型和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,其反應(yīng)的吉布斯自由能ΔG<0 ,為自發(fā)反應(yīng)。
【部分正文預(yù)覽】

我國印染工業(yè)產(chǎn)生的廢水不但排放量大、色度深,而且污染物濃度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,大多不易生物降解〔1-2〕。其中酸性品紅是水溶性酸性染料的代表,其結(jié)構(gòu)中含有對生物呈強(qiáng)抑制作用的苯環(huán), 很難采用生物化學(xué)方法將其降解成小分子。目前對印染廢水的處理主要集中在物理化學(xué)吸附、化學(xué)試劑氧化、膜處理、光催化氧化以及微生物降解處理等技術(shù)〔3-6〕。這些方法大多因吸附劑再生困難、成本過高或廢水毒性等一系列問題,應(yīng)用受到限制。近來,生物質(zhì)秸稈材料因來源豐富、成本低廉、對環(huán)境友好等特點(diǎn)而廣受關(guān)注。采用生物質(zhì)秸稈制備改性材料和活性炭纖維是目前環(huán)境污染控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)〔7-9〕。經(jīng)高溫炭化秸稈材料制備出的比表面積大、吸附容量大的活性炭纖維,與目前常用的粉末或顆粒狀活性炭相比, 可在更寬范圍內(nèi)對污染物進(jìn)行高效吸附。筆者將稻草秸稈經(jīng)高溫炭化、ZnCl2活化后制備成活性炭纖維材料, 以酸性品紅模擬染料廢水污染物, 考察各因素對活性炭纖維吸附性能的影響,并對該吸附過程的等溫吸附特征、吸附熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)研究, 以期為活性炭纖維吸附處理水中酸性染料提供理論基礎(chǔ)。

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