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小麥秸稈生物質(zhì)炭對印染廢水吸附效果

  染料讓我們的生活變得五彩斑斕,但是隨著大量的印染廢水被排放到自然水域中,人們的生存和發(fā)展受到了巨大的威脅,對于此類廢水的治理應(yīng)該得到重視。亞甲基藍被廣泛應(yīng)用于印染行業(yè),吸附法是處理該類廢水常用的方法之一,由于生物質(zhì)炭制備方法簡單、性質(zhì)良好,逐漸成為人們研究的熱點。因此利用儲量巨大的生物質(zhì)資源,制備吸附性能良好的生物質(zhì)炭,對廢水的處理具有重要意義。

  一、試劑與儀器

  材料與試劑:試驗材料小麥秸稈取自蘭州市榆中縣夏周圍田地,三水亞甲基藍(分析純)、硝酸(永清縣永飛化學(xué)試劑有限公司)。

  儀器:真空干燥箱(型號:DZF-6030,上海精宏實驗設(shè)備有限公司)、臺式高溫箱式電阻爐(型號:SX-G03173,天津中環(huán)電爐股份有限公司)、臺式高速離心機(型號:H/T20MM,湖南赫西儀器裝備有限公司)、集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(型號:DF101S,鄭州長城科工貿(mào)有限公司)、UV2000紫外可見分光光度計。

  二、實驗部分

  2.1 生物質(zhì)炭的制備

  清洗后的秸稈在100℃的真空干燥箱里干燥10h,取出樣品放入研缽中磨碎備用。將樣品均勻地放入石英樣品皿中,用蓋子蓋住,輕輕放入石英管中,再移至電阻爐中,氮氣吹掃10min,排盡反應(yīng)器內(nèi)空氣。將電阻爐升至600℃,無氧熱解2h,樣品經(jīng)過去離子水清洗至中性,干燥后過100目篩備用。

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  2.2 生物質(zhì)炭成分分析

  采用范氏測定纖維素含量法對小麥秸稈生物質(zhì)炭主要成分進行分析,測定結(jié)果如表1。

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  2.3 亞甲基藍標準曲線繪制

  配置50mg/L亞甲基藍標準溶液,分別移取0.05、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL亞甲基藍標準溶液至50mL容量瓶中,定容后靜置備用。在λ=665nm處測定各個溶液的吸光度值并記錄,根據(jù)數(shù)據(jù)繪制標準曲線,見圖2。

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  2.4 生物質(zhì)炭吸附實驗

  分別取0.05、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50g樣品加入250mL錐形瓶,再加入100mL配置的標準溶液,調(diào)節(jié)溫度為25℃,置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器1h,放置2h后,經(jīng)過離心,測定吸光度,結(jié)合標準曲線和公式計算出亞甲基藍去除率。

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  2.5 酸改性生物質(zhì)炭吸附實驗

  分別稱取0.05,0.10,0.20,0.30,0.40,0.50g生物質(zhì)炭加入250mL的錐形瓶中,按照1∶1的浸漬比,將樣品浸漬在硝酸溶液中,超聲波振蕩8min,趕出空隙里的空氣,靜置24h,放入100℃烘箱烘干10h。取樣品進行吸附實驗,測量對亞甲基藍去除率。

  三、結(jié)果與討論

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  由圖3可以看出,隨著生物質(zhì)炭的用量增加,亞甲基藍的去除率也在提高,當生物質(zhì)的用量達到0.4g時,去除率為99.1%,亞甲基藍幾乎全部被吸收,表明實驗制備的生物質(zhì)炭吸附性能良好。另外,酸改性生物質(zhì)炭的吸附性能明顯提高,吸附量提高了51.7%。這可歸結(jié)于經(jīng)過硝酸改性后的生物質(zhì)炭的孔徑和含氧官能團增加,吸附能力變強的同時還能夠縮短吸附路徑。( >

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