有机改性沸石对废水中酸性靛蓝的吸附研究.pdf

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1、第1期矿产综合利用No．12012年2月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesFeb．2012有机改性沸石对废水中酸性靛蓝的吸附研究栗印环，张秀兰，王逸炳，张灵芝(信阳师范学院化学化工学院。河南信阳464000)摘要：用十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠复合改性沸石，通过红外吸收光谱(IR)对改性前后的沸石结构进行表征，采用分光光度法分析改性沸石对酸性靛蓝的吸附性能及影响因素。结果表明，改性沸石的吸附性能明显增强。在优化试验条件下对浓度为200mg／L的酸性靛蓝的最大吸附量和脱色率分别为66．56mg／g和99．85

2、％。改性沸石对酸性靛蓝的吸附规律较好的符合Langmuir吸附等温式，吸附过程符合准二级动力学方程。关键词：改性沸石；吸附；酸性靛蓝中图分类号：TD926．4文献标识码：A文章编号：1000-6532(2012)01-0046-04沸石是一种具有骨架结构的水合铝硅酸盐矿密pH计，上海雷磁仪器厂。物，具有良好的吸附性能和阳离子交换性能。通过1．2改性沸石的制备有机改性，增大沸石的空间，增加沸石的有机含量，在一定体积的十六烷基三甲基溴化铵饱和溶液提高其疏水性，从而增强其对有机污染物的吸附能中加入一定量的十二烷基硫酸钠(CTMAB与SDS力。染料废水因成分复杂，色度深

3、，排放量大，有机的质量比为13：1)，混合均匀，制得阴阳离子复配污染物含量高等成为难处理的工业废水¨J。新型液，备用。将一定量的沸石(质量为SDS的36倍)廉价的吸附剂的开发是目前印染废水处理方面研究配成一定浓度的悬浮液，分散均匀后加入上述复配的热点之一-2．3J。本研究在以往工作的基础液，在室温下搅拌2．5h，产品经抽滤，充分洗涤后，上J，采用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵和在9O℃下烘干2．5h，获得改性沸石。产品经研磨，十二烷基硫酸钠复合改性沸石，通过红外吸收光谱过200目筛，密封备用。对改性前后沸石的结构进行表征，采用分光光度法1．3吸附试验研究有机改性

4、沸石对废水中酸性靛蓝的吸附性能、取10Oral浓度为200mg／L的酸性靛蓝溶液置影响因素及动力学行为。为染料废水的处理提供更于具塞锥形瓶中，分别用一定量的沸石作为吸附剂，有价值的参考。在一定温度下以140r／min速度振荡吸附一定的时间后，离心分离，取上层清液，测定酸性靛蓝的残余1试验部分浓度。平衡吸附量根据公式q。=V(c。一C。)／m计1．1试验原料、试剂及仪器算。式中：q。是平衡吸附量(mg／g)，m是改性沸石原料：沸石取自河南信阳上天梯斜发沸石，200的质量(g)，V是染料溶液的体积(L)，c。、c。分别为—300目。试剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMA

5、B)、染料溶液的初始浓度及吸附平衡时的浓度(mg／L)。十二烷基硫酸钠(SDS)、酸性靛蓝均为分析纯，试验根据公式：a3=[(c。一C)／C。]×100％计算脱色率。用水为自制蒸馏水。主要仪器：PE一680型红外光1．4分析方法谱仪，美国Perkin—Elmr公司；SHA—C水浴恒温振采用分光光度法测定酸性靛蓝溶液的吸光度来荡器，北京泰克仪器有限公司；7230G可见分光光度确定酸性靛蓝浓度。分别配制不同浓度的酸性靛蓝计，上海精密科学仪器有限公司；FA2004A电子分标准溶液，用分光光度计在610nm处，以蒸馏水为析天平，上海精大电子仪器有限公司；ZK一82B型空

6、白测定不同浓度酸性靛蓝的吸光度，进行线性回真空干燥箱，上海市试验仪器总厂；PHS一3C型精归得到标准曲线方程为：A=0．0653C+0．0004，收稿日期：2011-08—14；改回日期：2011-09-02作者简介：栗印环(1964一)，男，副教授，硕士，主要从事非金属材料和水处理方面的研究。第l期栗印环等：有机改性沸石对废水中酸性靛蓝的吸附研究·47·r2=O．9999。表1不同吸附剂用量对脱色率的影响2结果与讨论2．1沸石的红外吸收光谱分析将改性前后的沸石用溴化钾压片，在4000～400cm范围内摄谱，结果见图1o由图1可知，与未改性沸石相比，有机改性沸石

7、的红外光谱发生了如下变化：在2918cm及2850cm处新增了两个进行取样分析，结果见表2。由表2可知在初始阶尖锐的强吸收峰，这归属于一CH。和一CH产生的段酸性靛蓝的脱色率随吸附时间的延长增大很快，对称和反对称伸缩振动；1470cm附近的吸收峰属表明初期是快速吸附过程，60min时脱色率趋于平于一CH2的弯曲振动；3632cm～、3437cm一、稳，吸附已达到平衡。因此选用改性沸石对酸性靛1639cm处为沸石晶格内和晶格外羟基群的吸收蓝的吸附平衡时间为60min。峰，其强度显著减弱；1043cm～、720cm～、468cm表2不同吸附时间对脱色率的影响处为沸石

8、骨架中Si一0或A1—0