生物玻璃納米球制備及其對水溶液中染料的吸附性能研究.pdf

1、染料被廣泛應(yīng)用于紡織業(yè)、塑料、皮革、建筑業(yè)、化妝品等其他工業(yè)中，是一種典型污染物。染料廢水的成分復(fù)雜、色度高，通常具有毒性，BOD與COD濃度高。目前大部分染料是完全耐生物降解的，此外各種新型染料的結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜，性質(zhì)也變得更穩(wěn)定。因此將生產(chǎn)過程或廢水中的染料去除對環(huán)境保護非常重要。很多的處理方法被應(yīng)用于染料的去除中，例如化學(xué)氧化法，混凝法，生物降解法、離子交換與吸附法。吸附法因其靈活性，對有機污染物的不靈敏性、易于制備和低成本在廢水的再

2、利用中優(yōu)于其他的處理方法。
　　由于吸附法在染料廢水的處理中有著非常重要的作用，尋找制備方便、廉價高效的吸附劑對環(huán)境和社會都有非常重要的意義。生物玻璃是一種典型的生物材料，具有極高的生物相容性與熱穩(wěn)定性，當其進入環(huán)境中時極易被降解而不會產(chǎn)生二次污染。本文在常溫常壓下制備了一種新型的吸附劑——生物玻璃納米球(BGN)，使用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、傅里葉紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)以及氮氣吸

3、附-脫附(BET)對制備的BGN樣品進行表征，將材料對三種不同類型染料（陽離子、中性、陰離子染料）的吸附行為進行了系統(tǒng)性研究，還進行了吸附動力學(xué)、吸附等溫線、吸附熱力學(xué)的分析。
　　表征結(jié)果顯示，實驗所制備的生物玻璃納米球是粒徑為10～40 nm的不規(guī)則球體，具有較大的比表面積(156.7 m2/g)。吸附實驗結(jié)果顯示，BGN可以快速的去除水中的染料，并且對陽離子染料與中性染料的吸附性大于陰離子染料。pH是吸附過程的重要影響因素，

4、BGN吸附陰離子染料的最佳pH值為7，而在大于等于7的pH范圍內(nèi)，陽離子染料及中性染料的去除率均較高。當染料濃度較高時，升溫可有效促進BGN對陰離子染料的吸附，但對陽離子染料和中性染料作用效果不明顯。吸附過程均準二級動力學(xué)模型，等溫吸附模型對Langmuir模型的擬合性較好，MB、NR、CR三種染料的最大飽和吸附量分別為101.7、91.7、77.3 mg/g。吸附以物理吸附為主，是自發(fā)進行的吸熱反應(yīng)，BGN具有良好的再生性能，經(jīng)過連續(xù)