有機(jī)改性層狀雙金屬氫氧化物對水中染料的吸附.pdf

1、隨著印染工業(yè)的發(fā)展，每年有大量的印染廢水排入江河中。印染廢水因其水量大，成分復(fù)雜，色度高，毒性強(qiáng)等特點(diǎn)，是國內(nèi)外難處理的工業(yè)廢水之一。脫色問題是治理印染廢水的關(guān)鍵。在眾多的印染廢水處理方法中，吸附法占有非常重要的地位。現(xiàn)有的吸附劑可能對某一種或一類染料有較好的吸附效果，而對不同種類染料的吸附效果卻不理想。針對種類繁多的染料，尋找一種廣譜、高效、經(jīng)濟(jì)、安全的新型吸附材料，對印染廢水的脫色處理具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　 層狀雙

2、金屬氫氧化物(Layered double hydroxides，簡稱LDHs)是帶有永久正電荷的具有類水滑石層狀結(jié)構(gòu)的新型材料。由于LDHs獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和物化性質(zhì)，在水體中污染物的去除方面發(fā)揮重要作用。而天然或人工合成的LDHs一般具有親水性的表面性質(zhì)，更易與水體中的極性分子相結(jié)合，而對水體中的疏水性有機(jī)物處理不甚理想。通過將陰離子型表面活性劑十二烷基硫酸根引入層間，使其表面由親水性變?yōu)槭杷?，制得有機(jī)LDHs，對水體中有機(jī)類污染物的去

3、除得到改善。
　　 本論文運(yùn)用共沉淀法制備了十二烷基硫酸根插層的有機(jī)層狀雙金屬氫氧化物。采用XRD、FTIR、SEM等對合成材料進(jìn)行了表征。首先探索了有機(jī)LDHs對陰離子型染料酸性橙Ⅱ的吸附特性，探討了吸附劑投加量、初始pH值、染料濃度、溫度、吸附時間等因素對酸性橙Ⅱ吸附性能的影響。結(jié)果表明，LDHs-SDS對酸性橙Ⅱ染料廢水具有明顯的脫色效果。298 K時，0.2 g/L和0.4 g/L的LDHs-SDS對濃度為100 mg/

4、L和200 mg/L染料的脫色率可分別達(dá)到97.41％和97.13％。在pH為3-11之間，吸附效果良好;吸附在2h內(nèi)完成;LDHs-SDS對酸性橙Ⅱ的飽和吸附量為486.44 mg/g。吸附規(guī)律較好地符合Langmuir吸附等溫方程，吸附反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，且吸附過程符合擬二級動力學(xué)方程。在陰離子染料去除方面，LDHs-SDS顯示出較好的應(yīng)用前景。
　　 在對陰離子型染料研究的基礎(chǔ)上，又系統(tǒng)地研究了有機(jī)LDHs對不同類型染料陰離子

5、型(直接深藍(lán)G-RB、活性黃4GL、酸性大紅GR)、陽離子型（堿性湖藍(lán)BB）和非離子型（分散紅3B）染料的吸附效果，且對其在印染廢水的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)，LDHs-SDS在pH為5-10范圍內(nèi)，有較強(qiáng)的抗沖擊能力，吸附量保持基本穩(wěn)定。298 K時，LDHs-SDS對直接深藍(lán)G-RB、活性黃4GL、酸性大紅GR、分散紅3B、堿性湖藍(lán)BB的最大吸附量分別為620.58，307.85，124.32，229.63，138.35 mg/

6、g。LDHs-SDS對直接深藍(lán)G-RB、活性黃4GL、分散紅3B、堿性湖藍(lán)BB的吸附等溫線較好地?cái)M合Langmuir等溫線，而對酸性大紅GR的吸附等溫線符合Freundlich等溫線。LDHs-SDS對五種染料的吸附動力學(xué)符合擬二級模型。吸附過程是吸熱反應(yīng)，升高溫度有利于吸附的進(jìn)行。LDHs-SDS用于實(shí)際印染工業(yè)廢水處理，顯示了較好的處理效果。LDHs-SDS對不同離子類型染料的吸附結(jié)果，對治理實(shí)際印染廢水具有一定的參考價值和指導(dǎo)意義