【摘 要】
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染料被广泛应用于纺织业、塑料、皮革、建筑业、化妆品等其他工业中,是一种典型污染物。染料废水的成分复杂、色度高,通常具有毒性,BOD与COD浓度高。目前大部分染料是完全耐
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染料被广泛应用于纺织业、塑料、皮革、建筑业、化妆品等其他工业中,是一种典型污染物。染料废水的成分复杂、色度高,通常具有毒性,BOD与COD浓度高。目前大部分染料是完全耐生物降解的,此外各种新型染料的结构愈加复杂,性质也变得更稳定。因此将生产过程或废水中的染料去除对环境保护非常重要。很多的处理方法被应用于染料的去除中,例如化学氧化法,混凝法,生物降解法、离子交换与吸附法。吸附法因其灵活性,对有机污染物的不灵敏性、易于制备和低成本在废水的再利用中优于其他的处理方法。由于吸附法在染料废水的处理中有着非常重要的作用,寻找制备方便、廉价高效的吸附剂对环境和社会都有非常重要的意义。生物玻璃是一种典型的生物材料,具有极高的生物相容性与热稳定性,当其进入环境中时极易被降解而不会产生二次污染。本文在常温常压下制备了一种新型的吸附剂——生物玻璃纳米球(BGN),使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)以及氮气吸附-脱附(BET)对制备的BGN样品进行表征,将材料对三种不同类型染料(阳离子、中性、阴离子染料)的吸附行为进行了系统性研究,还进行了吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学的分析。表征结果显示,实验所制备的生物玻璃纳米球是粒径为10～40nm的不规则球体,具有较大的比表面积(156.7 m2/g)。吸附实验结果显示,BGN可以快速的去除水中的染料,并且对阳离子染料与中性染料的吸附性大于阴离子染料。pH是吸附过程的重要影响因素,BGN吸附阴离子染料的最佳pH值为7,而在大于等于7的pH范围内,阳离子染料及中性染料的去除率均较高。当染料浓度较高时,升温可有效促进BGN对阴离子染料的吸附,但对阳离子染料和中性染料作用效果不明显。吸附过程均准二级动力学模型,等温吸附模型对Langmuir模型的拟合性较好,MB、NR、CF三种染料的最大饱和吸附量分别为101.7、91.7、77.3 mg/g。吸附以物理吸附为主,是自发进行的吸热反应,BGN具有良好的再生性能,经过连续五次的再生后材料对MB的去除率为68.0%,对NR的去除为58.4%。
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