新型有序介孔炭的制备及其对酸性黑1染料的吸附性能研究*
2016-03-13戴红玲彭小明胡锋平
戴红玲 彭小明 胡锋平
(华东交通大学土木建筑学院,江西 南昌 330013)
染料广泛应用于人类生产和生活中,如纺织、涂料、造纸和印刷等行业。染料废水成分复杂,化学结构稳定,pH波动大,难降解;并且由于废水量大,污染物浓度高,染料废水已成为我国当前最主要的水体污染源之一[1-2]。部分染料和其代谢产物具有生物毒性或三致效应(致畸、致癌及致突变),严重损害人类健康[3]。因此,染料废水的处理是当前国内外水污染控制领域亟需解决的主要环境问题之一[4]。
染料废水成分复杂,会造成其生物处理效果不稳定。虽然强氧化、过滤、湿式氧化和光化学分解等技术的研究已取得初步进展,但这些技术不同程度地存在能耗高、操作条件复杂、二次污染等弊端,且需要苛刻的温度或压力等条件配合,不利于规模化去除染料废水中的有机物,而吸附技术由于具备低成本、高效率、易操作和可再生循环利用等特点,已经被证明是去除水相中难降解有机物的有效方法之一[5-6]。
有序介孔炭(OMC)是一种多孔炭材料。相比以微孔(孔径<2 nm)为主的活性炭,OMC由于孔径较大(2~50 nm),比表面积高,疏水性好,孔体积大,耐酸、耐碱、耐热性能极好,孔道稳定性良好,机械强度较高和导电性良好,对某些特殊污染物具有更高的吸附容量,自其出现以来,一直受到国内外学者的广泛关注[7]。OMC平均孔径大于活性炭等微孔吸附剂,更容易吸附大分子有机物,并且通过调节合成时的投料比可以改变OMC的孔结构,使其可以选择性吸附不同种类的吸附质,因此OMC可取代活性炭成为一种重要的饮用水深度处理材料。
模板法合成介孔材料是指使用预先制备好的介孔材料或纳米晶体结构作为模板,利用基质前驱物在硬模板的主体孔道中填充、组装和生长,再经过原位转化而获得反相复制结构。它是一种简便、有效且应用最广泛的合成OMC材料的方法。绝大部分硬模板的孔道范围与孔壁尺寸均在介孔范围,因此以其为模板合成的材料的孔道也处于介观尺度范围[8]。……
