氰乙基球形木质素吸附剂对亚甲基蓝的吸附行为研究.pdf

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1、中国造纸学报TransactionsofChinaPulpandPaperVo1．30，No．1，2015氰乙基球形木质素吸附剂对亚甲基蓝的吸附行为研究苗天博陈蒺刘明华，，(1．福州大学环境与资源学院，福建福州，350108；2．福建省生物质资源化技术开发基地，福建福州，350108)摘要：利用反相悬浮聚合技术，采取两步升温法制备球形木质素珠体(SLB)；以Fe／H2O2为引发体系，在SLB上成功接枝丙烯腈单体，制得氰乙基球形木质素吸附剂(SLBA)。实验探索该吸附剂对亚甲基蓝的吸附行为，考察了SLBA投加量、吸附时间和pH值等因素对吸附的影响，并依据动力学和热力学模型进行分析。

2、结果表明，SLBA对亚甲基蓝的吸附过程符合二级动力学模型；在308K、pH值为7的溶液中，SLBA吸附约1h达到平衡，亚甲基蓝去除率达到98％左右，SLBA的饱和吸附容量为87．0mg／g；吸附过程同时符合Langmuir和Freundlich方程，整个过程是自发的吸热反应过程，并以物理吸附为主。关键词：氰乙基球形木质素；亚甲基蓝；吸附；动力学中图分类号：TS79文献标识码：A文章编号：1000．6842(2015)01．0040—06染织业排放的废水约占工业废水总排放量的基蓝的吸附行为，并采用动力学和热力学模型对吸附35％。有机染料(如亚甲基蓝、碱性嫩黄)成分过程进行分析。复杂

3、、色度高、毒性大，是我国水环境中的主要污染1实验物之一。大量染料废水在污染水体的同时还严重威胁人类健康，因此对染料废水的研究意义重大。目1．1试剂和主要仪器前，染料废水处理主要从脱色着手J。常见的废水硫酸盐马尾松浆制浆黑液(固含量40．7％，pH处理方法主要有混凝法和絮凝法J、膜分离法J、值13．8)由福建南平纸业股份有限公司提供；变压吸附法等。在众多方法中，吸附法因易处理、效器油为市售工业用油；环氧氯丙烷、十二烷基苯磺酸率高和成本低等优势，被广泛应用于染料废水处理中。钠、无水乙醇、亚甲基蓝、丙烯腈、七水合硫酸亚木质素是天然原料中的第二大有机物"J，含量铁、过氧化氢等均为分析纯。

4、仅次于纤维素，是自然界中含量非常丰富的芳香类聚zYw200D型恒温培养振荡器，上海智城分析仪合物。木质素作为制浆造纸工业的副产物，不经器制造有限公司；PHS．3C酸度计，上海精密科学仪过处理直接排放是对木质素资源的浪费。在此背景器有限公司；T6新世纪型紫外可见分光光度计，北下，国内外学者十分注重木质素高值化利用的研京谱析通用有限公司；NovaNanoSEM230型场发射究J。目前，与木质素接枝的反应物多种多样(如扫描电子显微镜，美国FEI公司；NicoletAVATAR丙烯酸、丙烯酰胺和苯乙烯等)。由于丙烯腈的反应360型傅里叶变换红外光谱，美国Nicolet公司。活性比以上这些

5、单体低，故关于木质素与丙烯腈接枝1．2吸附剂SLBA的制备共聚反应的研究较少¨。接枝丙烯腈可提高木质素在500mL三口烧瓶中依次加入体积比为1：3的的硬度和孔隙率，因此，关于木质素接枝共聚丙烯腈黑液和变压器油，再加入适量的十二烷基苯磺酸钠和的方法及其应用应进一步深入探讨。交联剂环氧氯丙烷，利用反相悬浮聚合技术，升温至本研究通过从造纸黑液中提取球形木质素珠体60℃并搅拌反应40min，再升温至9O℃并反应(SLB)，再以Fe／HO：作为引发剂，成功制得氰乙60min，降至常温取出三口烧瓶，回收上层变压器基球形木质素吸附剂(SLBA)。考察了SLBA对亚甲油用于循环利用，对下层球形木

6、质素进行水洗和乙收稿日期：2014．10．25基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)子课题(2012AA021704)；“十二五”农村领域国家科技计划课题(2012AA101800)。作者简介：苗天博，男，1990年生；在读硕士研究生；主要研究方向：环境友好材料。{通信联系人：刘明华，E—mail：mhliu2000@fzu．edu．cn。42氰乙基球形木质素吸附剂对亚甲基蓝的吸附行为研究第30卷第1期度的关系如图4所示。由图4可知，当SLBA投入量从0．10g增至0．35g时，亚甲基蓝的去除率从78．8％提高至98．2％，同时亚甲基蓝的质量浓度从●∞l0．61mg／L降

7、至0．89mg／L。随SLBA投加量的增{}iL删袖加，亚甲基蓝的去除率迅速提高；当SLBA投加量达蔷到0．2g时，亚甲基蓝去除率达96．0％；SLBA投加醐姆量为0．3g时，亚甲基蓝去除率和质量浓度分别为∞98．1％和0．95mg／L，与SLBA投加量为0．35g时的∽效果相差不大。因此，本实验选取SLBA投加量为0．3g进行吸附研究。pH值图5pH值对SLBA吸附的影响(0—25min)，亚甲基蓝去除率迅速提高；在中期(25～60min)，SLBA对亚甲基蓝的吸附有所减缓；在