染料讓我們的生活變得五彩斑斕,但是隨著大量的印染廢水被排放到自然水域中,人們的生存和發(fā)展受到了巨大的威脅,對于此類廢水的治理應該得到重視。亞甲基藍被廣泛應用于印染行業(yè),吸附法是處理該類廢水常用的方法之一,由于生物質炭制備方法簡單、性質良好,逐漸成為人們研究的熱點。因此利用儲量巨大的生物質資源,制備吸附性能良好的生物質炭,對廢水的處理具有重要意義。
一、試劑與儀器
材料與試劑:試驗材料小麥秸稈取自蘭州市榆中縣夏周圍田地,三水亞甲基藍(分析純)、硝酸(永清縣永飛化學試劑有限公司)。
儀器:真空干燥箱(型號:DZF-6030,上海精宏實驗設備有限公司)、臺式高溫箱式電阻爐(型號:SX-G03173,天津中環(huán)電爐股份有限公司)、臺式高速離心機(型號:H/T20MM,湖南赫西儀器裝備有限公司)、集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(型號:DF101S,鄭州長城科工貿有限公司)、UV2000紫外可見分光光度計。
二、實驗部分
2.1 生物質炭的制備
清洗后的秸稈在100℃的真空干燥箱里干燥10h,取出樣品放入研缽中磨碎備用。將樣品均勻地放入石英樣品皿中,用蓋子蓋住,輕輕放入石英管中,再移至電阻爐中,氮氣吹掃10min,排盡反應器內空氣。將電阻爐升至600℃,無氧熱解2h,樣品經過去離子水清洗至中性,干燥后過100目篩備用。
2.2 生物質炭成分分析
采用范氏測定纖維素含量法對小麥秸稈生物質炭主要成分進行分析,測定結果如表1。
2.3 亞甲基藍標準曲線繪制
配置50mg/L亞甲基藍標準溶液,分別移取0.05、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL亞甲基藍標準溶液至50mL容量瓶中,定容后靜置備用。在λ=665nm處測定各個溶液的吸光度值并記錄,根據數據繪制標準曲線,見圖2。
2.4 生物質炭吸附實驗
分別取0.05、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50g樣品加入250mL錐形瓶,再加入100mL配置的標準溶液,調節(jié)溫度為25℃,置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器1h,放置2h后,經過離心,測定吸光度,結合標準曲線和公式計算出亞甲基藍去除率。
2.5 酸改性生物質炭吸附實驗
分別稱取0.05,0.10,0.20,0.30,0.40,0.50g生物質炭加入250mL的錐形瓶中,按照1∶1的浸漬比,將樣品浸漬在硝酸溶液中,超聲波振蕩8min,趕出空隙里的空氣,靜置24h,放入100℃烘箱烘干10h。取樣品進行吸附實驗,測量對亞甲基藍去除率。
三、結果與討論
由圖3可以看出,隨著生物質炭的用量增加,亞甲基藍的去除率也在提高,當生物質的用量達到0.4g時,去除率為99.1%,亞甲基藍幾乎全部被吸收,表明實驗制備的生物質炭吸附性能良好。另外,酸改性生物質炭的吸附性能明顯提高,吸附量提高了51.7%。這可歸結于經過硝酸改性后的生物質炭的孔徑和含氧官能團增加,吸附能力變強的同時還能夠縮短吸附路徑。( >
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