荷葉吸附水體中亞甲基藍和堿性品紅的研究.pdf

1、染料廢水直接排放到水體中,會造成水體環(huán)境的污染。低成本的生物質(zhì)材料荷葉被首次用作吸附劑,去除水溶液中的陽離子染料。通過研究荷葉對亞甲基藍和堿性品紅的批處理吸附實驗和動態(tài)柱吸附實驗,探討荷葉吸附亞甲基藍和堿性品紅的能力。
　　 本文首先討論了吸附時間、吸附劑濃度、pH值、鹽離子濃度、染料初始濃度以及溫度對荷葉吸附亞甲基藍和堿性品紅的影響。批處理實驗結(jié)果表明:荷葉對亞甲基藍和堿性品紅的吸附平衡時間為4 h,吸附劑的用量為1 g／L；

2、溫度為293 K時,荷葉對亞甲基藍和堿性品紅的飽和吸附量分別為221.7 mg／g和117.5mg／g。隨著染料溶液中鹽離子濃度增加,荷葉對這兩種染料的吸附量均下降,而且Ca2+的影響要比Na+嚴重。在293～313 K溫度范圍內(nèi),隨溫度的升高,荷葉對亞甲基藍和堿性品紅的吸附量均增加；用Langmuir、Freundlich、Temkin、Koble-Corrigan、Redlich—Peterson等溫線模型對荷葉吸附亞甲基藍和堿性品

3、紅的實驗數(shù)據(jù)進行非線性擬合分析,結(jié)果顯示:Langmuir、Temkin等溫線模型能很好地描述荷葉對亞甲基藍的吸附過程,荷葉對堿性品紅的吸附符合Langmuir、Freundlich、Redlich-Peterson等溫線模型。吸附熱力學結(jié)果說明:在293～313 K溫度范圍內(nèi),荷葉吸附亞甲基藍和堿性品紅的Gibbs自由能變化AG分別為-25.67、-26.57、-27.74kJ／mol和-24.28、-25.16、-27.28 kJ／

4、mol,吸附過程是以化學吸附為主的自發(fā)、吸熱過程,升高溫度有利于吸附的進行。荷葉對亞甲基藍和堿性品紅的動力學研究結(jié)果表明,這兩個吸附過程均符合準二級吸附動力學方程,吸附過程由膜擴散和顆粒內(nèi)擴散聯(lián)合控制。
　　 其次,在動態(tài)柱吸附實驗中,分別討論了進料流速、進料濃度和床層高度對荷葉吸附亞甲基藍和堿性品紅穿透曲線的影響?；诠潭ù参降膶嶒灲Y(jié)果,利用Thomas和Yoon-Nelson方程對吸附穿透曲線數(shù)據(jù)進行擬合,Thomass和

5、Yoon-Nelson模型均可以較好地描述荷葉對亞甲基藍和堿性品紅的吸附。利用BDST模型可以預測不同床層高度時的理論穿透時間和吸附附飽和時間,均與荷葉吸附亞甲基藍和堿性品紅的實驗所得數(shù)據(jù)一致。
　　 利用比表面分析儀、傅里葉紅外光譜儀、掃描電鏡、差熱分析儀等現(xiàn)代分析技術(shù)對荷葉進行結(jié)構(gòu)表征,研究了荷葉吸附染料前后的微觀結(jié)構(gòu)變化,為更加深入理解荷葉吸附染料機理提供理論依據(jù)。
　　 本文的研究結(jié)果表明荷葉對亞甲基藍和堿性品紅