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随着我国印染工业的迅速发展，染料合成及加工过程中不可避免产生了大量印染废水。这些废水成分复杂、有毒有害物质的含量较高且不易被降解，对生态环境及人类身体健康造成严重威胁。目前，吸附法由于处理效果好、操作方便、占地面积小及投资少等优点，在印染废水的治理中应用较为广泛，其中，沸石分子筛由于其独特的孔道结构及较大的比表面积，成为该领域中最受关注的吸附材料之一。然而，吸附法所需吸附剂用量较大，且沸石的制备成本较高，严重制约了其在废水治理中的应用。因此，寻求低廉的硅源和铝源替代化工原材料，降低沸石分子筛的制备成本势在必行。本论文以新型硅铝分子筛——SUZ-4为研究对象，以工业废渣——粉煤灰、硅灰为原料，一步法合成低成本的SUZ-4分子筛，并考察其去除印染废水中亚甲基蓝的吸附性能。主要包括以下内容：
（1）以粉煤灰和硅灰为原料，采用晶种法合成SUZ-4分子筛。通过优化实验条件，得到高结晶度SUZ-4分子筛适宜的合成条件为：晶种的添加量为17wt.%，晶化温度为150℃，晶化时间为96h，硅铝比范围为21.2-26.2，碱硅比范围为0.37-0.42。
（2）以硅灰为硅源，四乙基氢氧化铵（TEAOH）为模板剂，通过调控体系预晶化时间及乙酸乙酯添加量，制备了具有不同形貌的SUZ-4分子筛。当乙酸乙酯的添加量为0mL时，所得SUZ-4分子筛样品为棒状。当乙酸乙酯的添加量为1mL，预晶化时间为12h时，所得SUZ-4分子筛样品形貌变为蒲公英状；延长预晶化时间至24h，所得SUZ-4分子筛样品形貌变为菊花状；继续延长预晶化时间至48h，所得SUZ-4分子筛样品形貌变为绒球状。当乙酸乙酯的添加量大于1mL时，则无法获得SUZ-4分子筛。
（3）结合多种表征手段，提出了SUZ-4分子筛形貌变化的机理。在不同时长的预晶化阶段，体系中硅铝凝胶首先在模板剂（TEAOH）的作用下会形成一定数量及大小的晶核。当加入乙酸乙酯后，模板剂（TEAOH）在乙酸乙酯水解所产生的乙酸作用下失效，体系中不再产生晶核。与此同时，预晶化阶段形成的晶核在另一水解产物——乙醇的作用下以“尖对尖”的形式自组装成球体，以使晶体表面活化能最小。综上，经不同预晶化时长所得到的晶核，通过自组装形式得到了不同形貌的SUZ-4分子筛。
（4）对以粉煤灰和硅灰为原料制备的低成本SUZ-4分子筛及以化学药剂为原料制备的商用SUZ-4分子筛的吸附能力进行了对比研究。当亚甲基蓝浓度为200mg/L，SUZ-4分子筛投加量为200mg，pH=7时，二者吸附量分别为41.23和42.68mg/g。这表明低成本SUZ-4分子筛和化工原料制备的SUZ-4分子筛的吸附能力相差无几。
（5）对以硅灰为原料，所合成的普通棒状和蒲公英状SUZ-4分子筛吸附能力进行对比研究，讨论了溶液初始浓度、pH值、吸附时间及吸附温度对两种SUZ-4分子筛吸附性能的影响。实验结果表明，在上述吸附条件下蒲公英状SUZ-4分子筛的吸附能力明显优于普通棒状的SUZ-4分子筛。通过吸附机理的研究发现，两种形貌的SUZ-4分子筛对亚甲基蓝的吸附过程均符合Langmuir模型，是单层吸附；均符合拟二级动力学模型；吸附是自发进行的不可逆放热过程。
（1）以粉煤灰和硅灰为原料，采用晶种法合成SUZ-4分子筛。通过优化实验条件，得到高结晶度SUZ-4分子筛适宜的合成条件为：晶种的添加量为17wt.%，晶化温度为150℃，晶化时间为96h，硅铝比范围为21.2-26.2，碱硅比范围为0.37-0.42。
（2）以硅灰为硅源，四乙基氢氧化铵（TEAOH）为模板剂，通过调控体系预晶化时间及乙酸乙酯添加量，制备了具有不同形貌的SUZ-4分子筛。当乙酸乙酯的添加量为0mL时，所得SUZ-4分子筛样品为棒状。当乙酸乙酯的添加量为1mL，预晶化时间为12h时，所得SUZ-4分子筛样品形貌变为蒲公英状；延长预晶化时间至24h，所得SUZ-4分子筛样品形貌变为菊花状；继续延长预晶化时间至48h，所得SUZ-4分子筛样品形貌变为绒球状。当乙酸乙酯的添加量大于1mL时，则无法获得SUZ-4分子筛。
（3）结合多种表征手段，提出了SUZ-4分子筛形貌变化的机理。在不同时长的预晶化阶段，体系中硅铝凝胶首先在模板剂（TEAOH）的作用下会形成一定数量及大小的晶核。当加入乙酸乙酯后，模板剂（TEAOH）在乙酸乙酯水解所产生的乙酸作用下失效，体系中不再产生晶核。与此同时，预晶化阶段形成的晶核在另一水解产物——乙醇的作用下以“尖对尖”的形式自组装成球体，以使晶体表面活化能最小。综上，经不同预晶化时长所得到的晶核，通过自组装形式得到了不同形貌的SUZ-4分子筛。
（4）对以粉煤灰和硅灰为原料制备的低成本SUZ-4分子筛及以化学药剂为原料制备的商用SUZ-4分子筛的吸附能力进行了对比研究。当亚甲基蓝浓度为200mg/L，SUZ-4分子筛投加量为200mg，pH=7时，二者吸附量分别为41.23和42.68mg/g。这表明低成本SUZ-4分子筛和化工原料制备的SUZ-4分子筛的吸附能力相差无几。
（5）对以硅灰为原料，所合成的普通棒状和蒲公英状SUZ-4分子筛吸附能力进行对比研究，讨论了溶液初始浓度、pH值、吸附时间及吸附温度对两种SUZ-4分子筛吸附性能的影响。实验结果表明，在上述吸附条件下蒲公英状SUZ-4分子筛的吸附能力明显优于普通棒状的SUZ-4分子筛。通过吸附机理的研究发现，两种形貌的SUZ-4分子筛对亚甲基蓝的吸附过程均符合Langmuir模型，是单层吸附；均符合拟二级动力学模型；吸附是自发进行的不可逆放热过程。