负载β-环糊精的矿物和生物炭对甲基橙的吸附性能
2021-04-25郭吉丽郑盛阳黄满红
郭吉丽,郑盛阳,2,黄满红
(1. 东华大学 环境科学与工程学院,上海 201620;2. 扬州大学 环境科学与工程学院,江苏 扬州 225008)
吸附法作为废水处理中最常用的方法之一,具有成本低廉、操作简单等优点[2]。沸石和蛭石是良好的吸附材料[3]。沸石具有特殊的层状网络结构,孔隙率高,比表面积大[4]。蛭石的层间有一个实质性的内表面,可容纳大量的阳离子。此外,同晶替代产生的负电荷也能增强吸附阳离子的能力[5]。生物炭具有多孔性的表面且表面基团含量较高[6],具有很强的吸附性能和再生性能。β-环糊精(β-CD)是一类由亲水的外部和疏水的内腔组成的绿色、可生物降解的环状低聚糖大分子[7-8],可用于对废水中有机污染物的富集和定量分析[9],但β-CD吸附污染物后不易从废水中分离出来。将β-CD负载到非水溶性材料上作为吸附剂,既可以有效吸附废水中污染物,还利于吸附剂的回收再利用。
本研究将β-CD负载到矿物(沸石和蛭石)和生物炭(棕榈生物炭和秸秆生物炭)上制备了新型吸附材料,表征了其结构特征,考察了新型吸附材料对水体中甲基橙的吸附性能。
1 实验部分
1.1 材料、试剂和仪器
沸石(F0)和蛭石(ZH0)(均为60目)分别购自康泰矿产品加工厂和天江矿业有限公司;棕榈生物炭(Z0)和秸秆生物炭(J0)均购自永邦科技股份有限公司;其他试剂均为分析纯。
Hitachi S-4800型场发射扫描电子显微镜:日本日立公司;Nicolet 6700型红外光谱仪:美国Varian公司;Vario EL cube型元素分析仪:德国Elementar公司;Pyris 1型热重分析仪:美国PerkinElmer公司。
1.2 新型吸附材料的制备
分别将15.00 g F0、ZH0、Z0和J0加入到1 mol/L的HCl溶液(150 mL)中,浸泡12 h后弃去上清液,用去离子水洗涤至中性,置于110 ℃烘箱中烘干至恒重。……
