累托石对亚甲基蓝吸附性能的研究_赵小蓉

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1、第19卷第4期离子交换与吸附·337·离子交换与吸附,2003,19(4):337~342IONEXCHANGEANDADSORPTION文章编号:1001-5493(2003)04-0337-06*累托石对亚甲基蓝吸附性能的研究121**赵小蓉杜冬云陆晓华1华中科技大学环境科学研究所，武汉4300742湖北师范学院化学与环境工程系，黄石435002摘要：研究了累托石对于亚甲基蓝的吸附性能。结果表明，累托石对亚甲基蓝的最大吸附量可达40.88mg/g，其吸附规律较好的符合Langmuir吸附等温式。累托石能较快的吸附亚甲基蓝，15min即可达到饱和。随着温度的升高，

2、吸附率略有增加，但在常温下累托石也能有效吸附亚甲基蓝。随着pH值的增加，累托石对亚甲基蓝的吸附率增加。已饱和吸附的累托石在400℃高温下煅烧2h后仍能较好的吸附亚甲基蓝。关键词:累托石;亚甲基蓝;吸附中途分类号:O647.3文献标识码:A1前言累托石是一种具有特殊结构的、较为罕见的粘土矿物。累托石属钠钙层状构造铝硅酸盐矿物，其晶体结构一般是由二八面体钠云母单元层和二八面体蒙脱石单元层按照1∶1的比例有规则的交替堆垛而成。其结构决定了它具有较强的层间吸附性和阳离子交换性，[1]是制备吸附剂的优良原料，可开发为环境功能材料。世界上可供开发利用的大型累托石矿床仅有3处，而

3、我国就拥有其中两处矿床，因此对累托石的开发应用进行研究具有重要意义。本文以亚甲基蓝染料为研究对象，应用累托石对亚甲基蓝的吸附脱色进行研究，探索累托石作为处理染料废水的一种新型材料的可行性。实验结果表明，累托石对亚甲基蓝具有较好的吸附性能。2实验部分2.1试剂仪器累托石(湖北钟祥累托石矿，使用前粉碎并过200mesh筛)亚甲基蓝，AR，上海三爱思试剂有限公司*收稿日期:2003年月日作者简介:赵晓蓉(1978-),女,土家族，湖北省人，硕士研究生.E-mail:zxr315@hotmail.com·338·IonExchangeandAdsorption2003年8月

4、722型光栅分光光度计，山东高密分析仪器厂PHS-25型酸度计，上海精密仪器仪表有限公司双列式电热恒温水浴箱，琴台医疗器械厂RX－4－CO型高温炉，武汉工业电炉厂DHG－9030A型电热恒温鼓风干燥箱，上海精宏实验设备有限公司DF200A型电子分析天平，中国轻工业机械总公司常熟衡器工业公司JB50－D型增力电动搅拌器，上海标本模型厂2.2实验方法吸附采用静态实验方法。将0.50g累托石分别与不同浓度的50.0ml亚甲基蓝溶液在烧杯中搅拌20min，取上清液过滤测浓度，绘制吸附等温线。取初始浓度为50.0mg/L的亚甲基蓝溶液50.0ml并加入0.20g累托石开始搅拌

5、，每隔一定时间依次从烧杯中取上清液过滤分析亚甲基蓝浓度，绘制吸附速率曲线。考察了不同pH值、温度、累托石用量对吸附率的影响。将吸附亚甲基蓝达饱和的累托石干燥并在高温400℃下煅烧2h，考察累托石的再生性能。2.3分析方法采用分光光度法通过测定亚甲基蓝溶液吸光度来确定亚甲基蓝浓度。分别配制不同浓度的亚甲基蓝溶液用分光光度计在665nm处以蒸馏水为空白测定各溶液的吸光度，进行线性回归得标准曲线方程A＝0.1194C＋0.0032r＝0.9996(n＝5)。2.4累托石平衡吸附量的测定精确称取0.30g80℃干燥的累托石试样于锥形瓶中，分别加入50.0ml不同浓度的亚甲基

6、蓝溶液，在恒温水浴上于20℃振荡反应20min，达吸附平衡后过滤取上清液，用分光光度计于665nm处测溶液A，计算亚甲基蓝的平衡浓度，根据下式计算不同平衡浓度下累托石的吸附量。(C-C)´500q=1000m式中，C0、C分别是吸附前后溶液的浓度(mg/L)；m为累托石的质量(g)；q为累托石的平衡吸附量(mg/g)。3结果与讨论3.1吸附等温线在20℃下累托石的吸附等温线如Fig.1所示，呈现明显的非线性特征。通常采用第19卷第4期离子交换与吸附·339·Langmuir吸附等温式来描述吸附量q与平衡浓度C的关系，来比较亚甲基蓝溶液不同浓度时累托石的吸附容量。[2

7、]膨润土对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir吸附等温式，若累托石对亚甲基蓝的吸附也符合Langmuir吸附等温式，则q与C应满足C/q=1/bqmax＋C/qmax，式中qmax为饱和吸附量，b为常数，C为平衡浓度。以C/q对C作图得一直线，求得直线方程及对应直线的相关系数：C/q＝0.02446C＋0.04376r＝0.997。由上述直线斜率可求出饱和吸附量qmax＝40.88，由直线截据和qmax可求出b值为0.5590。3.2吸附速率曲线累托石对亚甲基蓝吸附速率曲线如Fig.2所示。由此可见，累托石对亚甲基蓝吸附速率较快，吸附时间为15min时亚甲基蓝吸附