表面羧基化介孔TiO2高效处理低浓度阳离红GTL印染废水

2021-01-07鲁蕴甜王力春于治森

绿色科技 2020年24期

关键词：改性

鲁蕴甜，王力春，邓靖，于治森，王淼

(1.重庆市九龙坡区生态环境监测站，重庆 400129；2.重庆市公安局物证鉴定中心，重庆 400021)

1 引言

目前，废水中染料的去除成为研究热点，其中具有苯胺结构的阳离子GTL红作为一种应用最为广泛的染料，对水溶液中GTL脱色的研究具有重要的实际意义。用吸附法处理染料废水，具有性能优异、操作简单、低成本等优点。TiO2是一种廉价且无毒的材料，已被广泛用作环境和能源有关的领域，特别是在空气和水净化相关领域。本文研究制备了介孔TiO2，并通过等离子体低温处理进行表面羧基官能化，详细讨论了官能团及改性TiO2的用量对增强低浓度GTL吸附脱除效果的影响，并考察了该吸附剂的使用寿命。

2 实验部分

2.1 吸附剂的制备

将1.8 g EDTA(99%，Sigma-ldrich，分析纯)溶解在100 mL去离子水中，将25.0 mL异丙醇钛(IV)前体(97%，Sigma-ldrich，分析纯)和异丙醇的混合物(1∶2)滴加到EDTA溶液中，在4 ℃剧烈搅拌3 h形成溶胶，在黑暗中老化24 h以诱导凝胶化。将凝胶在70 ℃蒸发干燥，得到改性的TiO2样品前驱体。将样品在100 W，5 min条件下进行低温N2等离子体处理，得到吸附剂，记为EA-TiO2。为了比较，使用相同的方法但在不添加EDTA的情况下合成原始TiO2。

2.2 MB吸附脱除

采用分批模式在黑暗条件下进行低浓度GTL的吸附脱除实验。将0.01～0.1 g吸附剂与20 mL含有0.06,0.1,0.2,0.3,0.4,1.2,1.6和2.0 g的GTL溶液一起摇动，反应温度为30±1 ℃，摇床摇动速度为150 r/min，反应时间为120 min。采用紫外分光光度计测量溶液中GTL的浓度，根据Eqs(1)和(2)分别为计算GTL吸附量和吸附脱除效率：

(1)

(2)

式(1)、(2)中C0和Ct(mg/L)是反应前后的GTL浓度，Vs(mL)是GTL溶液的体积，m(g)代表吸附剂的质量。