松针炭载铈材料对罗丹明B的吸附性能研究*
2021-03-23陈铁李文兵张政杜昌俊王光华李享成
陈铁 李文兵 张政 杜昌俊 王光华 李享成
(1.武汉科技大学化学与化工学院,绿色与智能煤化工工程技术研究中心 武汉 430081;2.武汉科技大学材料与冶金学院,省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室 武汉 430081)
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染料被广泛应用于化妆品、皮革、纺织、造纸、制药等各个行业,全球每年都会生产并消耗大量的染料[1]。染料在染色过程中流失会形成染料废水,染料废水未被净化处理就排放会污染水体环境,威胁水生生物,更会影响人类生活[2]。染料废水含有各种成分复杂的有机物,其分解产物多具有毒性,现行的污水处理技术成本高、效率低,因此,需寻求一种低成本、高效率、可重复使用的吸附剂来处理染料废水[3]。
马尾松是优良的木材,常用于造纸、建筑、装饰等行业,松针常常被遗弃成为农林废弃物而未有效得到开发利用。利用农林废弃物松针制炭成本低,热解制备的松针炭(Pine Needle Charcoal)吸附性能好[4]。松针富含多种化学成分,经热解制备的松针炭表面含氧官能团众多,比表面积大,具有多孔结构,有利于负载催化剂[5]。在处理染料废水时,含氧官能团能够和偶氮染料结合形成氢键,加快反应速率,提高吸附性能[6]。
铈(Ce)是第Ⅲ副族镧系元素,具有Ce4+、Ce3+两种价态[7]。Ce4+、Ce3+互相转化时产生电子转移,可提高吸附剂活性[8]。张晓薇等[9]处理橙黄G时在吸附剂中掺入CeO2,发现掺铈后吸附剂吸附能力增强。
采用浸渍法将铈负载在松针炭上,焙烧后形成Ce/PC复合材料,用SEM、FITR对Ce/PC复合材料进行表征。以罗丹明B模拟染料废水,通过不同环境下制备的Ce/PC复合材料对罗丹明B的吸附性能研究,确定制备松针炭载铈材料的最佳条件。……
