孔雀石绿_硼酸体系的热变色性能研究[1]

不同晶型二氧化锰去除孔雀石绿的研究肖勇;郝慧茹;李军;乐进;钟敏;张倩【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2022(42)8【摘要】采用水热合成法,通过控制K+浓度得到3种不同晶型的二氧化锰(α-MnO_(2)、β-MnO_(2)和δ-MnO_(2))。

从微观结构来看,α-MnO_(2)为线状结构,β-MnO_(2)呈丝状结构,δ-MnO_(2)呈二维层状花椰菜状,表面粗糙,比表面积较大。

XRD晶型分析表明,β-MnO_(2)显示出许多尖锐的窄峰,结晶度较好;α-MnO_(2)的XRD谱图特征峰变宽变矮,表明存在较小的微晶;δ-MnO_(2)的峰型宽化,结晶度较差,晶粒最小且晶面间距大,有利于催化反应的发生。

3种晶型二氧化锰对孔雀石绿(MG)的去除率由高到低依次为δ-MnO_(2)>β-MnO_(2)>α-MnO_(2),表明δ-MnO_(2)的形貌结构与晶型特征最有利于反应的进行。

探究了δ-MnO_(2)体系中pH及污染物初始质量浓度对MG去除效果的影响,结果表明,MG的去除率随pH的增加而增大,随MG初始质量浓度的提高而呈下降趋势。

此外,δ-MnO_(2)对孔雀石绿的吸附行为符合Langmuir模型和伪二级动力学模型,属于单层吸附,表面吸附位点分布均匀,吸附速度受化学吸附控制,理论吸附量为40.55 mg/g。

【总页数】7页(P142-148)【作者】肖勇;郝慧茹;李军;乐进;钟敏;张倩【作者单位】中交第二公路勘察设计研究院有限公司;武昌首义学院城市建设学院;武汉理工大学土木工程与建筑学院【正文语种】中文【中图分类】X703;O647.3【相关文献】1.不同储藏条件下鳜鱼样品中孔雀石绿及隐色孔雀石绿的降解规律研究2.改性甘蔗渣去除模拟废水中孔雀石绿的研究3.改性榛壳去除水中Pb(II)、亚甲基蓝和孔雀石绿的性能研究4.一种新的三维有序大孔/介孔碳吸附剂对孔雀石绿的去除研究5.一种新的三维有序大孔/介孔碳吸附剂对孔雀石绿的去除研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

孔雀石绿染料的微生物脱色研究孔雀石绿（Malachite green）别名碱性绿、盐基块绿、孔雀绿、苯胺绿、维多利亚绿或中国绿，亦为一种生物染色剂染料。

孔雀石绿过去常被用于制陶业、纺织业、皮革业、食品颜色剂和细胞化学染色剂，1933 年起其作为驱虫剂、杀虫剂、防腐剂在水产中使用，后曾被广泛用于预防与治疗各类水产动物的水霉病、鳃霉病和小瓜虫病。

从上世纪90 年代开始，国内外学者陆续发现，孔雀石绿及其代谢产物无色孔雀石绿具有高毒素、高残留、高致癌和高致畸、致突变等副作用[1]。

许多研究表明，微生物具有极高的降解有机染料的能力，目前分离到的脱色微生物主要有真菌、藻类和细菌[2]。

但目前已报道的脱色菌的效率不高，且耐受孔雀绿染料的范围较低[3,4]。

本试验以高浓度孔雀绿染料为筛选底物，从活性污泥中分离出脱色菌，，能耐受并脱色降解较高浓度的孔雀绿染料，脱色能力强，且脱色速率高.1 实验设计方案与思路1.1 活性污泥分离纯化1.2 单菌种的扩大培养，在三角瓶中液体培养基培养1.3 不同单菌种对染料的降解实验：在三角瓶的液体培养基中加少量染料溶液(1000mg/L）和活性污泥，摇床培养，测定脱色率。

确定高效脱色菌种。

1.4 对菌种进行初步鉴定（菌种的形状、革兰氏染色）2 实验方法[5]2.1 活性污泥分离纯化配培养基配方：牛肉膏3g，蛋白胨10g，蒸馏水1000mL，NaCl 5g，pH:7.0~7.2，15-25g/l 琼脂，配置的时候先配液体培养基，再加琼脂配固体培养基，然后分装成六个液体培养基（每个约100ml）和一个固体培养基，塞上棉塞，包扎好，待灭菌。

把实验要用到的实验仪器用报纸包好，用细线扎好，连同培养基一起放入高压蒸汽灭箘法灭菌。

倒平板经灭菌后的固体培养基冷却至50摄氏度左右倒入3个无菌培养皿中，冷凝成平板。

稀释样品将1瓶90 ml和5管9 ml的无菌水排列好，按10-1、10-2、、、10-6依次编号。

孔雀石绿及隐性孔雀石绿溶液标准物质稳定性研究杨梦瑞;赵悦;王敏;周剑;张丽媛;王彤彤【摘要】采用高效液相色谱法重点研究了保存温度条件、封装方式及工艺以及溶液浓度水平对孔雀石绿及隐性孔雀石绿溶液标准物质的稳定性影响,同时完成了两种溶液标准物质的6个月长期稳定性及短期稳定性监测.结果表明,特性量值为100 mg/L的孔雀石绿与隐性孔雀石绿溶液标准物质在-18℃温度条件下保存,具有半年的长期稳定性;在低于40℃的运输温度、9 d的运输时间条件下短期稳定性良好.【期刊名称】《农产品质量与安全》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】5页(P49-53)【关键词】孔雀石绿;隐性孔雀石绿;标准物质;稳定性【作者】杨梦瑞;赵悦;王敏;周剑;张丽媛;王彤彤【作者单位】中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,农业农村部农产品质量安全重点实验室,北京 100081;中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,农业农村部农产品质量安全重点实验室,北京 100081;中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,农业农村部农产品质量安全重点实验室,北京 100081;中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,农业农村部农产品质量安全重点实验室,北京 100081;中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,农业农村部农产品质量安全重点实验室,北京 100081;中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,农业农村部农产品质量安全重点实验室,北京 100081【正文语种】中文禁限用药物在水产养殖过程中存在违规使用情况，尤其是“三鱼两药”问题突出[1]。

孔雀石绿及隐性孔雀石绿作为有机染料具有良好的杀菌驱虫作用，由于其具有较强的毒副作用和毒性，且在动物组织中的残留会通过食物链传给人类，长期微量摄入会引起多种疾病，对人类的健康造成危害[2～4]。

为切实保障水产品质量安全，严厉打击养殖生产中违法违规行为，孔雀石绿类药物已持续多年成为我国农产品质量安全例行监测中的重要参数。

孔雀石绿毒性及其检测研究进展
龚朋飞;王权;陈永军
【期刊名称】《水利渔业》
【年(卷),期】2007(27)4
【摘要】孔雀石绿作为药物和染料被广泛用于水产养殖、食品、医疗和纺织业.近年发现其有致癌、致突变、致畸、使染色体断裂和呼吸系统毒性;组织病理学研究表明,其对多器官组织有损伤;孔雀石绿及其主要代谢产物无色孔雀石绿主要残留于鱼的血清、肝脏、肾脏、肌肉及其它组织.建立了多种残留检测的方法,检测最低限在1 μg/kg左右.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】龚朋飞;王权;陈永军
【作者单位】中国农科院上海兽医研究所,农业部动物寄生虫学重点实验室,上海,200232;中国农科院上海兽医研究所,农业部动物寄生虫学重点实验室,上
海,200232;中国农科院上海兽医研究所,农业部动物寄生虫学重点实验室,上
海,200232
【正文语种】中文
【中图分类】S948
【相关文献】
1.渔药孔雀石绿的毒性、危害和检测现状 [J], 刘军;胡华军;张明洲;俞俊;俞晓平
2.孔雀石绿的代谢机理及生物毒性研究进展 [J], 翟毓秀;郭莹莹;耿霞;张翠;宁劲松
3.水产品中孔雀石绿与隐色孔雀石绿检测方法研究进展 [J], 赵俊;吕志林;曲克明;张旭志
4.水产品中孔雀石绿残留检测技术研究进展 [J], 周作友
5.水产品中残留孔雀石绿的毒性与检测方法 [J], 王邦国
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硼镍共掺杂TiO_2光催化剂的制备及对孔雀石绿的降解性能王香;马威;李松田;魏改【期刊名称】《平顶山学院学报》【年(卷),期】2011(026)005【摘要】With boric acid,nickel nitrate,four butyl titanate as raw materials,pure TiO2 and different proportion of B,Ni co-doped TiO2 photocatalysis were prepared by sol-gel method.The samples were characterized by UV-vis spectrophotometer.UV-vis spectra shows that the absorption edge of B,Ni co-doped TiO2 shifts to longwavelength,beneficial for the increase of visible light catalytic ing malachite green as substrate under different conditions,the degradation performance of samples was studied.The results show that the photodegradation efficiency of malachite green dye reaches a higher level under the conditions as follows：the doping ratio B∶Ni=1∶2,the amount of ca talyst is 0.15 g,pH =9,the temperature is 30 ℃.%以硼酸、硝酸镍、钛酸四丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和不同比例B,Ni共掺杂的TiO2的光催化剂样品.用紫外-可见分光光度仪进行了表征,从UV-vis图可知,经过掺杂的TiO2光催化剂的吸收边向可见光方向移动,可见光催化活性提高.以孔雀石绿为底物,在不同条件下研究样品的光催化性能.结果表明,掺杂比例为B∶Ni=1∶2,催化剂用量为0.15 g,pH=9,温度为30℃时对孔雀石绿的脱色效果较好.【总页数】4页(P66-69)【作者】王香;马威;李松田;魏改【作者单位】平顶山学院,河南平顶山467000;平顶山学院,河南平顶山467000;平顶山学院,河南平顶山467000;平顶山学院,河南平顶山467000【正文语种】中文【中图分类】O643.3;X791【相关文献】1.漂浮型B、N共掺杂TiO2光催化剂的制备及柴油降解性能 [J], 王鑫;王学江;王伟;张晶;赵建夫2.N、Bi共掺杂TiO2光催化剂的制备及对靛红降解性能研究 [J], 马威;白现广;郭晓菲;李松田3.稀土金属 Dy 掺杂 TiO2光催化剂的制备及其对孔雀石绿降解性能的研究 [J], 高航;高梅;李松田;马威;吴晓兵4.膨润土负载N/Ag共掺杂TiO2光催化剂的制备及光催化降解性能 [J], 杨莹琴;陈庆亮;王庆之5.Ce^(3+)/TiO_2光催化剂降解孔雀石绿的研究 [J], 刘丽静因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第42卷第6期2023年6月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.42㊀No.6June,2023硼氮共掺杂生物质炭的制备及吸附性能研究许㊀蒙,郭玉呈,林国强,李建保,陈拥军,骆丽杰(海南大学材料科学与工程学院,南海海洋资源利用国家重点实验室,海口㊀570228)摘要:以木棉㊁硼酸(HBO 3)㊁尿素(CO(NH 2)2)为原料,在氨气(NH 3)气氛下通过高温反应制备了硼氮共掺杂生物质炭材料,利用聚乙烯亚胺(PEI)对硼碳氮(BCN)材料进行处理,得到PEI-BCN 材料,并研究了该材料的吸附性能㊂结果表明:当反应温度为1100ħ时,制备得到的BCN 材料为多孔结构,其平均孔径为11.0nm;BCN 材料的吸附能力优于生物质炭,经PEI 改性处理后,BCN 材料的吸附性能得到大幅提高,其对有机染料孔雀石绿(MG)的吸附量高达710.0mg /g;PEI-BCN 材料的吸附与准一级吸附动力学模型吻合,其对MG 的吸附属于Langmuir 等温吸附㊂关键词:硼碳氮材料;生物质炭;木棉;聚乙烯亚胺;高温反应;吸附;孔雀石绿中图分类号:X703㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)06-2242-09Preparation and Adsorption Properties of Boron-Nitrogen Co-Doped Biochar MaterialsXU Meng ,GUO Yucheng ,LIN Guoqiang ,LI Jianbao ,CHEN Yongjun ,LUO Lijie(State Key Laboratory of Marine Resource Utilization in South China Sea,School of Materials Science and Engineering,Hainan University,Haikou 570228,China)Abstract :Boron-nitrogen co-doped biochar material was prepared by high temperature reaction under ammonia (NH 3)atmosphere,using kapok,boric acid (HBO 3),and urea (CO(NH 2)2)as raw materials.The PEI-BCN material was obtained by treating boron-carbon-nitrogen (BCN)material with polyethyleneimine (PEI),and the adsorption properties of PEI-BCN material were studied.The results show that the prepared BCN material has a porous structure with an averagepore size of 11.0nm when the reaction temperature is 1100ħ.The adsorption property of BCN material is better than that of biochar,and after PEI modification,the adsorption property of BCN material is greatly improved.The adsorption amount of organic dye malachite green (MG)by PEI-BCN material is up to 710.0mg /g,showing excellent adsorption property.The adsorption of PEI-BCN material is consistent with the pseudo-first-order adsorption kinetics model,and the adsorption of MG by PEI-BCN material belongs to Langmuir isothermal adsorption.Key words :BCN material;biochar;kapok;polythyleneimine;high temperature reaction;adsorption;malachite green 收稿日期:2023-02-16;修订日期:2023-03-08基金项目:海南省重点研发计划(ZDYF2021XDNY196)作者简介:许㊀蒙(1997 ),女,硕士研究生㊂主要从事吸附材料的研究㊂E-mail:xmm2021@通信作者:骆丽杰,博士,副教授㊂E-mail:992767@0㊀引㊀言水环境污染一直是世界多国关注的问题㊂纺织㊁金属加工㊁化肥工业㊁制革厂等行业是水体污染的主要来源[1]㊂开发水体污染物去除技术,对生态经济的可持续发展具有重要意义㊂当前水体修复的技术主要包括吸附法[2]㊁膜技术[3]㊁化学沉淀[4]㊁离子交换[5]㊁混凝[6]㊁浮选[7]和臭氧化[8],其中吸附法具有低能耗㊁低污染㊁低成本等优点,在工业废水处理等领域具有广阔的应用前景㊂目前吸附法所用材料主要包括金属氧化物[9-10]㊁过渡金属硫族化合物[11-12]㊁过渡金属碳化物[13]㊁凝胶[14-16]㊁炭类材料[17-18]等,其中生物质炭来源丰富且可实现循环使用,但其吸附性能有待提高㊂而氮化硼具有宽的能隙㊁高的抗氧化性和化学惰性,特别是B N 键具有极性,表面缺陷较多,对重金属污染物和染料污染物都表现㊀第6期许㊀蒙等:硼氮共掺杂生物质炭的制备及吸附性能研究2243出优良的吸附性能[19-21]㊂因此,硼碳氮(BCN)材料作为一种新型材料,不但具有与石墨和BN纳米材料相近的优异力学性能,还具有优异的电学性能㊁光催化性能㊁抗氧化能力[22]㊂因此,相比于C和BN,BCN纳米材料可在B原子㊁N原子和C原子处提供更多的位点,而C原子的存在还可以削弱B和N之间的电子共轭结构,从而增加对污染物的吸附量[23]㊂综上所述,从化学改性的思路出发,在生物质炭材料中引入异类原子,有望提高炭类材料的吸附性能;通过调节B㊁C和N原子的比例,有望优化BCN材料的吸附性能,可使炭类材料在污水处理方面发挥更好的作用㊂木棉纤维属于丝状纤维,具有独特的中空结构,是一种用于吸附污染物的有前途的生物质炭材料[24]㊂然而,木棉表面的蜡层抑制了亲水性着色剂和含离子的溶液进入木棉表面,需要进行预处理以改变其固有的表面性质才能进行吸附[25]㊂综上所述,本文以木棉为原料,通过高温化学反应实现B㊁N原子共掺杂来制备生物质炭材料,并利用聚乙烯亚胺(PEI)改性来提高材料的表面性能㊂以Cr3+㊁Cu2+㊁罗丹明B(RB)㊁孔雀石绿(MG)为吸附质,考察了改性前后BCN材料的吸附性能㊂通过吸附动力学分析和等温吸附曲线拟合,系统研究了BCN材料的吸附过程㊂1㊀实㊀验1.1㊀材料的制备将海南当地收集的木棉去除杂质并用去离子水洗净,干燥后放入乙醇水溶液中,并加入次氯酸钠,用乙酸将混合溶液的pH值调至4.5,于80ħ下超声进行脱脂处理,以去除木棉纤维表面的蜡质成分,然后用去离子水清洗至pH呈中性,真空干燥备用㊂向烧杯中加入硼酸㊁尿素和适量的去离子水,将烧杯放置在60ħ的水浴锅中搅拌,使硼酸㊁尿素完全溶解在去离子水中,随后将处理过的木棉浸泡在溶液中,使木棉完全吸收溶液后进行24h冷冻干燥㊂将冷冻干燥后的样品置于氧化铝瓷舟中,于高温管式气氛炉中的高温恒温区进行热处理,并密封反应系统㊂加热前,对管式炉炉管进行排空处理㊂然后在流动N2保护下,以5ħ㊃min-1的升温速率升温至1000ħ后关闭N2,通入流动NH3,继续升温至1100ħ,保温4h㊂反应结束后,将NH3关闭,在N2保护下样品随炉冷却至室温,将样品取出,记为BCN㊂将上述得到的BCN浸泡在PEI中,放置在60ħ电热恒温水浴锅中一定时间,随后取出干燥备用,记为PEI-BCN㊂为了进行比较,将海南当地收集到的木棉直接进行碳化,取出干燥备用,记为C㊂1.2㊀吸附试验将一定量的吸附剂加入配制好的无机污染物(硝酸铬㊁硝酸铜)和有机污染物(罗丹明B和孔雀石绿)溶液,在25ħ的吸附条件下模拟水流吸附循环试验㊂在不同时间下取吸附溶液(10mL),迅速置入离心机离心(5min,3600r/min)分离,取澄清的上层离心液,做好时间标记后保存待测㊂使用紫外分光光度计测试浓度,并根据式(1)计算样品的平衡吸附量Q e㊂Q e=(C0-C e)VM(1)式中:C0为初始浓度,mg㊃L-1;C e为平衡浓度,mg㊃L-1;V为溶液体积,L;M为吸附剂质量,g㊂1.3㊀结构表征采用X射线衍射仪(Rigaku Smart Lab)㊁傅里叶变换红外光谱仪(PerkinElmer Frontier)㊁X射线光电子能谱仪(Thermo ESCALAB250XI)对样品的组成㊁结构进行表征㊂采用扫描电子显微镜(Thermoscientific Verios G4UC)㊁透射电子显微镜(Talos F200X)分析样品的表面形貌㊂利用微孔物理吸附分析仪(麦克ASAP2460)研究样品的比面积和孔隙结构㊂利用有机元素分析仪(UNICUBE)分析木棉的元素组成㊂2㊀结果与讨论2.1㊀XRD和FTIR分析图1(a)为不同反应温度(1000㊁1100㊁1200ħ)下产物的XRD谱㊂从图1(a)中可以看出,26ʎ和42ʎ分2244㊀新型功能材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷别对应BCN 材料类石墨烯结构的(002)晶面和(100)晶面[26]㊂随着温度升高,样品的结晶度提高㊂然而,根据密度理论函数[27],B N 键的能量稳定性高于其他键,所以高温不利于形成B C 键和N C 键,但有利于形成稳定的B N 键㊂由此推断反应温度过高,样品表面可能会生成氮化硼,因此反应温度选择1100ħ较适宜㊂从图1(b)中可以看出,799㊁1398cm -1处的特征吸收峰分别对应B N 键的横向振动和B N B 键的伸缩振动㊂3100㊁3500cm -1处存在的峰对应N H 键的伸缩振动和O H 键的伸缩振动,这些官能团的存在有利于后续吸附[28]㊂图1㊀不同温度下制备的BCN 样品的XRD 谱和FTIR 谱Fig.1㊀XRD patterns and FTIR spectra of BCN samples prepared at different temperatures 图2是BCN 样品经PEI 改性前后的FTIR 谱㊂图中显示BCN 的B N 键的横向振动峰和B N B 键的伸缩振动峰在790㊁1386cm -1左右,C N 键对应的峰在1660cm -1左右,而N H 键的伸缩振动峰在3150cm -1左右㊂对比BCN 样品,PEI 改性的BCN 样品(PEI-BCN)在N H 键处的峰值得到加强,这是由于PEI 接枝到BCN 样品中,使 NH 2数量增加,从而使该处的峰值得到增强;PEI 改性的BCN 样品(PEI-BCN)在1300cm -1左右的峰值有所增加,这归因于PEI 中的C N 键衍射峰增强㊂以上结果表明PEI 通过接枝方式成功对BCN 进行了改性㊂图2㊀BCN 样品改性前后的FTIR 谱Fig.2㊀FTIR spectra of BCN samples before and after modification 2.2㊀XPS 分析图3为BCN 样品的XPS 谱㊂从样品的全谱图中可以看出BCN 样品中包含了B㊁C㊁N 和O 元素㊂O 1s 峰可能归因于表面吸附的H 2O 和未反应的B O㊂高分辨率的B 1s㊁C 1s 和N 1s 光谱进一步证明了BCN 的成键特征和化学基团㊂从分峰拟合的结果来看,B 1s 特征峰在190.4㊁190.9㊁192.1eV 处的峰分别对应着B C㊁B N 和B O 键[29],C 1s 特征峰在284.7㊁285.5㊁286.7eV 处的峰分别对应着C B㊁C C 和C N 键[30],N 1s 特征峰在398.1㊁399.0㊁401.4eV 处的峰分别对应着N B㊁N C 和N H 键[31]㊂因此,可推断B㊁N 原子以成键的方式在生物质炭中实现掺杂㊂表1是经过计算后得到的BCN 的化学组成,其成分为第6期许㊀蒙等:硼氮共掺杂生物质炭的制备及吸附性能研究2245㊀B 0.41C 0.22N 0.37㊂㊀图3㊀BCN 样品的XPS 分析Fig.3㊀XPS analysis of BCN samples表1㊀BCN 样品的元素组成Table 1㊀Elemental composition of BCN samplesComposition B C N Atomic fraction /%4122372.3㊀显微结构分析图4(a)㊁(b)分别为木棉和脱脂木棉的SEM 照片㊂可以看出,木棉纤维直径均匀,表面光滑,而脱脂木棉纤维表面略显粗糙但仍保持中空结构㊂利用有机元素分析仪对脱脂木棉进行元素分析,发现本试验已经将木棉中的S㊁P 等脂肪有效去除,这可以增加木棉纤维表面的亲水性,为后续试验提供有利条件㊂图4(c)㊁(d)为BCN 样品在温度为1100ħ㊁升温速率为5ħ/min 条件下的SEM 照片㊂可以清楚地看到,BCN 样品呈多孔结构,并且还保留了木棉纤维的中空结构特征,样品的管壁表面还有许多微小的孔洞(见图4(d)中的放大图)㊂由于木棉纤维㊁HBO 3㊁CO(NH 2)2在热解过程中脱氢脱氧,产生大量的气体,在气体逸出过程中形成了多孔结构,这大大提高了材料的比表面积㊂2246㊀新型功能材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷图4㊀木棉㊁脱脂木棉和BCN 样品的SEM 照片Fig.4㊀SEM images of kapok,defatted kapok,and BCN samples 2.4㊀TEM 分析图5为BCN 样品的TEM 表征结果㊂从图5(a)的高分辨TEM(HRTEM)照片可以看出,所得样品的晶格条纹杂乱,有结构缺陷,结晶度较差,样品存在的表面缺陷较多,提供的活性位点较多,有利于材料的吸附㊂测量结果显示BCN 样品(002)晶面的间距为0.345nm,这与XRD 计算结果相对应㊂图5(b)为样品的元素分布图,可以看到元素B㊁C㊁N 分布均匀,说明样品的主要成分为BCN㊂图5㊀BCN 样品的HRTEM 照片和元素面分布Fig.5㊀HRTEM image and elemental plane distribution of BCN samples 2.5㊀氮气吸附等温线为了进一步研究材料的比表面积和孔径分布,测定了BCN 样品和PEI-BCN 样品的氮气吸附-解吸等温线,如图6所示㊂样品的等温线呈IV 型,具有明显的滞后环㊂毛细凝聚现象使等温吸附与脱附曲线错位,产生部分吸附滞后现象,说明内部孔结构复杂[32]㊂通过比表面积测试仪测得BCN 材料的比表面积为73.67m 2/g㊂图7是BCN 样品和PEI-BCN 样品的孔径分布,可以看出BCN 样品的平均孔径为11.0nm㊂经过PEI 改性后,所得PEI-BCN 样品的孔径分布范围有所增加,孔径稍有增大,平均孔径为12.6nm,属于介孔结构㊂结合SEM 结果可以得出材料内部存在大孔㊁中孔和微孔,它们之间的相互连接能够促进离子快速传输[33]㊂因此改性后的BCN 具有多级孔结构,这使得材料拥有更加丰富的活性位点,从而能够提高BCN 材料对污染物的吸附效率㊂2.6㊀吸附性能选用两种无机污染物(Cr 3+㊁Cu 2+)和两种有机污染物(罗丹明B㊁孔雀石绿)作为吸附质,对改性前后BCN 的吸附性能进行了研究,如图8所示㊂从图8可以看出,PEI-BCN 对Cu 2+㊁Cr 3+㊁RB 和MG 的吸附量均明显高于BCN,且改性后BCN 材料对孔雀石绿的吸附能力高达710.0mg /g,这是由于PEI 被成功接枝到BCN 结构中㊂PEI 具有大量氨基( NH 2),经过PEI 改性过后,BCN 对离子的配位络合作用更强,对染料的吸附增强㊂Cr 3+的吸附量大于Cu 2+,这种行为可能与Cu 2+比Cr 3+半径大有关㊂BCN 材料的孔结构以介孔为主,因此,离子半径小的金属可以更多地进入吸附剂的孔中,与吸附剂的活性位点相互作用㊂MG 是带有第6期许㊀蒙等:硼氮共掺杂生物质炭的制备及吸附性能研究2247㊀电子的阴离子染料,RB 是阳离子染料,因此PEI-BCN 对MG 的吸附能力大于RB㊂图9为MG 不同初始浓度下C㊁BCN 和PEI-BCN 的吸附性能,可以看出吸附量随着初始浓度的增大而增大㊂这是由于在吸附过程中样品内部所具有的吸附位点数量是不变的,离子的初始浓度越高越有利于离子的传质,因此随着溶液初始浓度增大,样品对离子的吸附量也会增大㊂另外,可以看到BCN 对MG 的吸附性能也明显高于生物质炭材料㊂由此可见,通过B㊁N 掺杂炭材料,可以形成B N㊁C N 等极性键,增加材料表面缺陷结构,从而提高其吸附性能[19-21]㊂图6㊀BCN 和PEI-BCN 的氮气吸附-解吸等温线Fig.6㊀Nitrogen adsorption-desorption isotherm curves of BCN andPEI-BCN 图7㊀BCN 和PEI-BCN 的孔径分布Fig.7㊀Pore size distribution of BCN andPEI-BCN 图8㊀BCN 和PEI-BCN 在Cr 3+㊁Cu 2+㊁RB 和MG 初始浓度为50mg /L 的条件下的吸附性能Fig.8㊀Adsorption properties of BCN and PEI-BCN at initial concentration of 50mg /L for Cr 3+,Cu 2+,RB andMG 图9㊀MG 不同初始浓度下C㊁BCN 和PEI-BCN 的吸附性能Fig.9㊀Adsorption properties of C,BCN and PEI-BCN at different initial concentration of MG2.7㊀等温吸附模型吸附等温线可以反映吸附过程中吸附剂与被吸附剂之间的相互作用关系,推导出吸附的具体机理㊂PEI-BCN 在25ħ下对MG 的吸附等温线如图10所示㊂Q e 值先增大,随后趋于稳定㊂这是因为当吸附浓度较低时,吸附剂的结合位点足够吸附,而随着MG 浓度的不断增加,PEI-BCN 的固有吸附位点被MG 完全占有,吸附逐渐达到饱和㊂此外,利用Langmuir 和Freundlich 等温模型对吸附过程进行了拟合,其中Langmuir 等温模型是假设吸附发生在单层表面且吸附表面均匀,吸附剂颗粒相互独立,而Freundlich 等温模型假设吸附同时发生在单层和多层㊂表2为Langmuir 和Freundlich 等温吸附模型参数㊂从表2可以看出,Langmuir 模型的常数R 2达到了0.998,这说明拟合结果符合Langmuir 吸附模型,MG 的吸附过程主要为单分子吸附㊂2248㊀新型功能材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷图10㊀Langmuir等温吸附和Freundlich等温吸附的拟合曲线Fig.10㊀Fitting curves of Langmuir isotherm adsorption and Freundlich isotherm adsorption表2㊀Langmuir等温吸附和Freundlich等温吸附模型参数Table2㊀Model parameters of Langmuir isothermal adsorption and Freundlich isothermal adsorptionLangmuir model Freundlich modelQ max/(mg㊃g-1)K L/(L㊃mg-1)R2K F/(mg㊃g-1)(L㊃mg-1)1/n n R2811.584 1.070.998374.5690.350.960㊀㊀注:Q max代表单层分子吸附剂能有效捕获的物质的量;K L和K F分别为Langmuir和Freundlich等温吸附模型的平衡吸附常数㊂2.8㊀吸附动力学图11为准一级和准二级吸附动力学拟合曲线以及ln(Q e-Q T)㊁T/Q T与时间T的关系曲线,其中Q T为T时刻的吸附量㊂表3为准一级和准二级吸附动力学模型拟合参数㊂可以看出,PEI-BCN材料对MG的吸附过程大致分为三个阶段:在初始的0~50min,PEI-BCN对MG的吸附速度快,为快吸附阶段;在50~180min,材料对MG的吸附速度较之前开始下降,为慢吸附阶段;180min后吸附速度基本不变,吸附基本达到平衡㊂从表3可以看出,准一级模型的R2值在0.999左右,高于准二级模型的R2值,说明准一级动力学模型更适合描述PEI-BCN对MG的吸附行为㊂由于所得BCN材料具有中空结构,在吸附过程中,MG离子可以快速地扩散至材料内部活性位点,从而被吸附㊂表3㊀准一级和准二级吸附动力学模型拟合参数Table3㊀Fitting parameters of pseudo-first-order and pseudo-second-order adsorption kinetics modelsMG concentration/ (mg㊃L-1)Pseudo-first-order Pseudo-second-orderQ e/(mg㊃g-1)Intercept R2Q e/(mg㊃g-1)Intercept R210160.271 6.5780.999184.1640.0570.995 20324.180 6.6550.992391.3860.0920.985 40660.867 5.8150.998833.8210.1400.996 50715.030 4.9100.999854.2710.1730.989第6期许㊀蒙等:硼氮共掺杂生物质炭的制备及吸附性能研究2249㊀图11㊀吸附试验结果Fig.11㊀Adsorption test results 3㊀结㊀论1)采用高温化学反应法利用天然木棉制备了BCN 多孔材料,其平均孔径为11.0nm,吸附性能优于生物质炭㊂2)经过PEI 改性后的PEI-BCN 材料的平均孔径为12.6nm,其吸附能力大幅增加,其中对MG 的吸附高达710.0mg /g㊂3)PEI-BCN 对MG 的吸附属于均匀表面单层分子的等温吸附㊂经过对比发现MG 的吸附动力学过程更符合准一级吸附动力学模型㊂参考文献[1]㊀ALALWAN H A,KADHOM M A,ALMINSHID A H.Removal of heavy metals from 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ZnO协同过硫酸钠光催化降解孔雀石绿的研究黄雅丽【期刊名称】《井冈山大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(038)004【摘要】以可见光作为光源,利用分光光度法考察了ZnO协同过硫酸钠光催化降解孔雀石绿溶液的性能.主要探讨了ZnO的煅烧温度、ZnO的投加量、过硫酸钠的投加量以及孔雀石绿溶液初始浓度等因素对脱色率的影响;采用TOC含量测定分析光催化降解孔雀石绿溶液的矿化情况;最后利用XRD对ZnO进行表征.结果表明:ZnO的最佳煅烧温度为600℃,ZnO的最佳投加量为0.5 g/L,过硫酸钠的最佳投加量为1g/L,当孔雀石绿溶液的初始浓度为15 mg/L时光催化降解效果较好.由TOC测定可知,光催化降解孔雀石绿溶液的过程是逐步进行的,而且可能有无色的中间产物生成.另外,XRD表征结果发现,经600℃煅烧后的ZnO,其衍射峰的峰型更尖锐,结晶度更好,有利于提高光催化性能.【总页数】6页(P32-37)【作者】黄雅丽【作者单位】闽江学院化学与化学工程系,福建,福州350108【正文语种】中文【中图分类】O643【相关文献】1.ZnO协同过硫酸钠光催化降解孔雀石绿的研究 [J], 黄雅丽;2.海泡石负载Bi2O3对孔雀石绿光催化降解性能研究 [J], 李桂水;张冰;程丽君;胡旭敏;冯维东3.Na7Co(H2O)CrW11O39·14H2O光催化降解孔雀石绿的研究 [J], 马荣华;韩冰洁;刘冰;杨丽;张秀平4.钴掺杂Bi2O3的制备及其可见光催化降解孔雀石绿废水的研究 [J], 王新智;杨迎春;屈静;5.酒石酸协同下TiO_2光催化降解水溶性染料孔雀石绿的研究 [J], 李惠;宋丽芳;王亚君;兰叶青因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

环境中孔雀石绿的研究进展陶雁斌;杨绍贵【摘要】孔雀石绿(Malachite green,MG)因其对水产品疾病防治的高效性和低廉的价格而被广泛用于水产养殖,但也带来了水产品食用的健康风险,并且污染水体环境.本文综述了孔雀石绿在不同环境介质(水体、水产品和底泥)中的检测方法和前处理技术研究进展,自然降解情况以及降解孔雀石绿的方法研究现状,旨在对环境中孔雀石绿的残留检测新方法的建立与选择以及孔雀石绿的污染治理提供参考.【期刊名称】《四川环境》【年(卷),期】2015(034)005【总页数】7页(P123-129)【关键词】孔雀石绿;自然降解;检测方法;降解方法【作者】陶雁斌;杨绍贵【作者单位】污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京大学环境学院,南京210023;污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京大学环境学院,南京210023【正文语种】中文【中图分类】X8351 引言孔雀石绿 (Malachite green，MG)是一种三苯甲烷类染料和药物，母体及其代谢产物无色孔雀石绿 (Leucomalachite green，LMG)有高毒性、高残留的性质，可产生致畸、致癌、致突变等副作用［1］，已被包括中国在内的大部分国家列为禁药。

孔雀石绿对公众暴露途径主要是通过食用含有孔雀石绿的鱼、虾等水产品，可怕的是低浓度水平下，孔雀石绿就对有孕生命有敏感毒害性［2］。

由于没有更为廉价而有效的替代药物，孔雀石绿仍被频繁使用，在环境中被频频检出。

从2005年英国《星期日泰晤士报》报道了在英国一家知名超市出售的鲑鱼体内发现孔雀石绿后，我国加大了对孔雀石绿污染的重视，之后分别在全国多个省市的水产养殖场、鱼药商店和某些鱼类食品中检测到孔雀石绿，严重威胁生态环境和人类健康。

如何有效快速地检测孔雀石绿在环境中的污染水平?孔雀石绿在自然条件下能否降解?目前已有哪些高效而无害的降解方法?本文对这几个方面进行了一个总结，最后提出了孔雀石绿检测方法和降解方法的研究方向和趋势。