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累托石对亚甲基蓝吸附性能的研究_赵小蓉

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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 ~ 342 ION EXCHANGE AND ADSORPTION 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*

赵小蓉1 杜冬云2 陆晓华1** 1华中科技大学环境科学研究所，武汉430074 2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，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: A

1 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，是制备吸附剂的优良原料，可开发为环境功能材料[1]。世界上可供开发利用的大型累托石矿床仅有3处，而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 Ion Exchange and Adsorption 2003年8月 ・338・ 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，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＋0.0032 r＝0.9996 (n＝5)。

2.4 累托石平衡吸附量的测定 精确称取0.30g 80℃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。

mCCq100050)(0×−=

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。 膨润土对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir吸附等温式[2]，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＋0.04376 r＝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时亚甲基蓝吸附率可达91.1%；随着时间延长，吸附率增长不多，说明吸附已趋平衡。由此可知，累托石可以迅速有效的吸附水溶液中的亚甲基蓝。

3.3 温度对吸附性能的影响 根据实验数据绘制温度对吸附性能影响的曲线 (亚甲基蓝溶液50.0ml，浓度50.0mg/L，累托石用量0.20g)，如Fig. 3所示。 由图3可见，累托石对亚甲基蓝的吸附率随着温度的升高而增大，这是因为亚甲基蓝微溶于冷水，随着温度的升高溶解度增加，产生了更多的一价季胺盐离子基团MB+，累托石由于晶格中存在可交换性阳离子，因离子交换使累托石对亚甲基蓝的吸附率相应提高。由图3还可看出，即使是在20℃的条件下，吸附率Ion Exchange and Adsorption 2003年8月 ・340・ 也可达93.4%，说明常温下累托石也能有效吸附水溶液中的亚甲基蓝。 3.4 pH值对吸附率的影响 pH值对吸附率的影响 (亚甲基蓝溶液50.0ml，浓度50.0mg/L，累托石用量0.20g) 如Fig. 4所示。曲线表明pH对吸附率有一定的影响，在碱性环境中累托石对亚甲基蓝的吸附率相对较高。这是因为碱性环境有利于溶液中产生更多的一价有机阳离子的季胺盐离子基团MB+，提高了累托石对亚甲基蓝的吸附率；当pH值降到更低时，亚甲基蓝部分质子化生成MBH2+，阳离子浓度提高导致吸附率反而变大[3]。

3.5 累托石用量对吸附率的影响 累托石用量对吸附率的影响如Fig. 5所示 (亚甲基蓝溶液体积200ml，浓度50.0mg/L)。由图5可见，亚甲基蓝吸附率随着累托石用量的增加而提高，当累托石用量达1.00g，水中亚甲基蓝的吸附率可达92.1%，此后随着用量增加而吸附率增加，但增加幅度很小，说明吸附已达饱和，所以从经济角度出发，在实践中应根据溶液浓度确定较优的累托石用量。

3.6 吸附亚甲基蓝饱和的累托石再生实验 Table 1 Results of Rectorite Regeneration Sequence of adsorption 1 2 3 Sorption rate (%) 96.5 94.4 93.2

先将0.50g累托石投入50.0ml浓度为100.0mg/L的亚甲基蓝进行吸附实验，时间15min。将吸附亚甲基蓝达饱和的累托石依次干燥、400℃高温下煅烧2h，然后再进行第二第19卷第4期 离 子 交 换 与 吸 附 ・341・ 次吸附实验，条件与第一次相同。再将累托石重新进行第二次干燥煅烧，接着进行第三次吸附实验，条件同前。实验结果如Table 1所示。 由表1可见，累托石吸附亚甲基蓝达饱和经400℃高温煅烧再生之后对亚甲基蓝吸附率仍可达90.0%以上，说明累托石的重复利用性较好。

4 结 论 1. 累托石对亚甲基蓝的最大吸附量达40.88mg/g，其吸附规律较好的符合Langmuir吸附等温式。 2. 累托石对亚甲基蓝吸附速率较快，在20℃条件下0.2g累托石对50.0ml含50.0mg/L的亚甲基蓝溶液吸附时间为15min时亚甲基蓝的吸附率可达91.1%。 3. 累托石对亚甲基蓝的吸附随着温度升高而增加，即使在常温下也能有效吸附亚甲基蓝。 4. pH对吸附率有一定影响，在碱性范围内累托石对亚甲基蓝的吸附率相对较高。 5. 累托石对亚甲基蓝的吸附率随着累托石用量增加而增大，当累托石用量增大到一定程度，吸附率不再增大。 6. 吸附亚甲基蓝达饱和的累托石经高温煅烧再生之后对亚甲基蓝的吸附率达90.0%以上，说明累托石的重复利用性较好。

参考文献 [1] 江 涛, 刘源俊, 累托石 [M], 武汉: 湖北科学技术出版社, 1989, P41~44 [2] 赵 兵, 王国清, 离子交换与吸附 [J], 2002, 18(2): 156 [3] 徐传云, 张明杰, 沈秀娣 等, 中国非金属矿工业导刊 [J], 1997, 92(3): 26

RESEARCH ON THE ADSORPTIVE PROPERTIES OF RECTORITE TO METHYLENE BLUE

ZHAO Xiaorong1 DU Dongyun2 LU Xiaohua* 1 Institute of Environmental Science Huazhong University of Sci. & Technol., Wuhan 430074, China 2 Department of Chemistry and Environment Hubei Normal University, Huangshi 435002, China

Abstract: Rectorite is a regular interstratified mineral composed of muscovite-link and

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改性累托石对磷的吸附

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改性累托石对磷的吸附
杜冬云;柯丁宁;赵小蓉;陆晓华
【期刊名称】《非金属矿》
【年(卷),期】2003(026)005
【摘要】溶解性磷酸盐是导致水体富营养化的重要原因.本文以除去水体中的痕量磷为目的,研究了一种新的吸附剂--改性累托石的制备方法及其除磷性能.试验表明:煅烧改性的方法,能够明显提高钠基累托石在水中的沉降与过滤性能,提高累托石对磷的吸附能力.500℃煅烧后所制得的累托石,除磷性能最好.羟基、氟离子等阴离子对磷的吸附有竞争作用,而COD和氨氮则有协同作用.
【总页数】4页(P51-53,55)
【作者】杜冬云;柯丁宁;赵小蓉;陆晓华
【作者单位】华中科技大学环境科学研究所,武汉,430074;湖北师范学院化学与环境工程系,黄石,435002;湖北师范学院化学与环境工程系,黄石,435002;华中科技大学环境科学研究所,武汉,430074;华中科技大学环境科学研究所,武汉,430074【正文语种】中文
【中图分类】TD87
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钠基蒙脱土对亚甲基蓝的吸附和解吸研究

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钠基蒙脱土对亚甲基蓝的吸附和解吸研究赵亚红;庞方亮;王丽;王爱勤【摘要】采用正交实验方法,确定了钠基蒙脱土吸附亚甲基蓝染料的最佳吸附条件.采用试剂再生法、超声波法、高温焙烧法、氢氧化钠—高温焙烧结合法对钠基蒙脱土吸附亚甲基蓝进行解吸.用扫描电子显微镜照片和红外光谱对吸附前后的钠基蒙脱土的结构进行表征.实验结果表明:在亚甲基蓝溶液pH为10、吸附温度为60℃、亚甲基蓝质量浓度为1 300 mg/L、吸附时间为6h时,钠基蒙脱土对亚甲基蓝的吸附量可高达412 mg/g;氢氧化钠-高温焙烧结合法对钠基蒙脱土的解吸效果最好,但吸附前后,钠基蒙脱土的结构发生明显变化.%The optimum conditionsfor adsorption of methylene blue (MB) onto Na-montmorillonite (Na-MMT) were determined by orthogonal tests. The MB on Na-MMT was desorbed by agent regeneration method, ultrasonic wave method, high temperature calcination method and sodium hydroxide-high temperature calcination method, respectively. The structures of Na-MMT before and after adsorption were characterized by SEM and FT-IR. The experimental results indicate that: When the MB solution pH is 10, the adsorption temperature is 60 t, the MB mass concentration is 1 300 mg/L and the adsorption time is 6 h, the adsorption quantity of MB on Na-MMT is as high as 412 mg/ g; The best method for desorption of Na-MMT is the sodium hydroxide-high temperature calcination method, but the structures of Na-MMT before and after adsorption are changed obviously.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2011(031)004【总页数】4页(P357-360)【关键词】钠基蒙脱土;亚甲基蓝;吸附;解吸;废水处理【作者】赵亚红;庞方亮;王丽;王爱勤【作者单位】内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院,内蒙古呼和浩特010018;中国科学院兰州化学物理研究所,甘肃兰州730000【正文语种】中文【中图分类】X703.1染料废水是目前我国主要的有害工业废水之一。

改性榛壳对水中孔雀石绿和亚甲基蓝吸附性能的研究

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第46卷第7期2017年7月应用化工Applied Chemical IndustryVol . 46 No . 7Jul .2017改性榛壳对水中孔雀石绿和亚甲基蓝吸附性能的研究吕琳琳1>2,姜效军\刁全平2,吴航\贾莲2(1.辽宁科技大学化学工程学院，辽宁鞍山114051 ;2.鞍山师范学院化学与生命科学学院，辽宁鞍山114007)摘要:用NaOH 对榛壳粉进行化学改性，研制出新型吸附剂SCHFS 。

未经改性的榛子壳（CHFS )及改性后的榛子壳（SCHFS )用FTIR 、SEM 进行表征。

结果表明，改性后吸附剂表面褶皱、孔隙增多，含氧官能团含量显著增加，这 些都有利于吸附的进行。

吸附实验结果表明，在实验浓度范围内，SCHFS 对亚甲基蓝、孔雀石绿的吸附遵循Lang - m u u ■等温吸附模型，>0.99。

SCHFS 吸附亚甲基蓝、孔雀石绿的速度非常快，达到平衡的时间分别为30,60 m m 。

SCHFS 是一种去除水中亚甲基蓝和孔雀石绿的高效的、新型的、环境友好型吸附剂。

关键词:平榛壳;生物吸附;化学改性;亚甲基蓝;孔雀石绿中图分类号:T Q 914.3 ;S 949文献标识码：A文章编号：1671 - 3206(2017)07 - 1343 -04Study on the adsorption of malachite green and methylene blue bychemically modified Corylus heterophylla Fisch shell powderLU Lin-lin1,2 , JIANG Xiao-jun ,DIA0 Quan-ping2 , WU Hang1 ,JIA Lian2(1. Schoolof Chem ical E ngineering,U niversity of Science and Technology L iaoning,A nshan 114051,C hina ；2. School of Chem istry and Life S cien ce, A nshan Normal U niversity, A nshan 114007, C hina)Abstract ； This work synthesized an adsorbent based on Corylus heterophylla Fisch shell (CHFS) , whichwere chemically modified with NaOH. The virgin and NaOH-modified CHFS samples were characterized by FTIR spectroscopy,and scanning electron microscopy. Within the studied range of dye concentrations, the adsorption equilibrium was found to follow the Langmuir isotherm model well,with R >0. 99. The rate of adsorption of methylene blue (MB) and malachite green (MG) onto treated CHFS was very highland equilibrium was attained within 30 min for MB and 60 min for MG, respectively. The present adsorption studies of MB and MG from aqueous solution revealed the potential of modified CHFS to be utilized as an alternative, inexpensive, and environmentally benign adsorbent for water purification.Key words ： Corylus heterophylla Fisch shell ； biosorption ； chemically modified; methylene blue ； mala­chite green随着科技的进步、工业生产的快速发展，人类面 临着非常严峻的水污染问题。

过渡性金属氧化物的制备及其对亚甲基蓝的吸附和催化性能研究

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去， 所 以这类 元 素有着 容易 变化 的价 态 ， 例 如锰 具有从 ＋７到 ０的所 有 氧化 态 ； 铁 的最 高 氧化 态 为 ＋６价 ， 常
见氧化 态有 ＋２价和 ＋３价 ； 钴 的最 高 氧化 态 为 ＋６价 ， 常 见 氧化 态 为 ＋２价 和 ＋３价 ． 正 因为此 过 渡 性金 属 氧化物 具 有丰 富的形 态和 多变 的结 构 ． 因此 ， 过 渡性金 属 氧化物 在工 业催 化 、 有 机合 成 、 环 境催化 净化 等众多 领域 有着 广 阔的应用 前景 ． 锰 氧化物 、 铁 氧化 物和钴 的氧 化物都 有 着很好 的催 化 、 吸附等净 水性 能 ， 在 有机染 料废水 、 造 纸废水 的催 化净 化和 重金 属 离 子废 水 的 吸 附净 化方 面 ， 有 着 广 泛 的应 用 ． 比如 Ｍ ｎ Ｏ 在 有 机合 成 和化工 生产 中作 为催 化剂 的 使用 十分 广 泛 ， 马 子 川 ４ ＿ 等 人 报道 Ｍｎ ０ ２ 对 有 机 印 染染 料 有 着 很 强 的 吸附 效 果； Ｍｎ ３ ０ 对 于大气 中氮氧化 物 的催化 还原效 果很 好 ， 应 用 价值很 大 ． 铁氧 化物 有 着 良好 的环境 属性 ， 铁是 一 种易 于参加 氧化 还原 反应 的变价 元 素 ， 人们 很早 就使 用 铁氧 化 物作 为水 体 污 染物 中的催 化 氧化 剂 ． Ｆ ｅ ２ ０ 以
理被排 人 到 自然 界 ． 要 解决 这个 问题 ， 需 要 寻求 一 种 高 效 、 成 本低 廉 的降 解 水 体有 机 污 染 物 的方 法 ． 近些 年 来， 人 们 尝试 的催化 湿式 过 氧化氢 氧化技 术 （ Ｃ ＷＰ Ｏ ） － ｌ １ Ｊ 在有 机 物废 水 处理 中得到 了广 泛 利用 ． 过 氧化 氢 催化 具有绿 色 和高效 的 特 点 ， 在催化 剂的催化下 ， 产 生 的 羟 基 自由 基 具 有 非 常 强 的氧 化 性 （ 标 准 电 极 电势 为 ２ ． ８ ｅ Ｖ ） ， 能 快速 的与绝 大多 数有机 污染 物发 生链 式反 应 ， 最 终 将 大分 子 的有 机 物分 解 成 为水 、 二 氧化 碳 和矿 物盐 等无 机小 分子 ． 因此 ， 过氧 化氢催 化分 解效 率成 为水体 有 机污染 物催 化 净化 过 程 的关 键 ． 在研 究 中人 们 发现 ， 过 渡性 金 属氧 化物对 过 氧化 氢的催 化效果 非 常高 ． 过渡 性金属 元 素具 有 未充 满 的价 层 ｄ轨 道 ， 根 据十 八 电子 规则 ， 这 类 元 素性 质与其 他元 素有 明显 的差 别 ． 而且 这 一 区很 多 元 素 的 电子 构 型 中都 有不 少 单 电子 存 在 ， 较 容易 失