磁性壳聚糖微球对酸性偶氮染料废水的脱色研究
磁性壳聚糖微球在有机废水处置领域的应用研究
磁性壳聚糖微球在有机废水处置领域的应用研究
朱明新;张进雨;潘顺龙;刘家扬;周华
【期刊名称】《化学试剂》
【年(卷),期】2022(44)11
【摘要】随着工业化的发展,社会的进步,人类无可避免的产生各种有机废水。
如何高效处置工业有机废水成为业界亟待解决的关键问题。
以磁性壳聚糖微球为代表的吸附回收技术由于其吸附效率高、绿色环保、可回收利用等优点备受关注。
基于此,系统综述了近年来磁性壳聚糖微球吸附剂国内外的相关研究进展,并对其未来发展趋势进行梳理和展望。
该研究为磁性壳聚糖微球吸附剂在有机废水特别是工业有机废水处置领域的相关研究提供一定的理论基础。
【总页数】8页(P1634-1641)
【作者】朱明新;张进雨;潘顺龙;刘家扬;周华
【作者单位】南京工业大学环境科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X703
【相关文献】
1.壳聚糖固载金属卟啉磁性微球的合成、表征及对甲基橙废水的催化研究
2.磁性壳聚糖微球用于脲激酶的固定化研究——I.磁性壳聚糖微球的制备和表征
3.磁性
Fe_3O_4/壳聚糖复合微球处理造纸废水实验研究4.磁性壳聚糖微球用于酶的固定化研究——II 磁性壳聚糖微球对脲酶的吸附及其酶学性质的研究5.磁性壳聚糖微球用于酶的固定化研究——Ⅲ 磁性壳聚糖微球的活化及其对脲酶的固定化研究
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壳聚糖微球的制备及其对酸性染料的吸附性能
壳聚糖微球的制备及其对酸性染料的吸附性能孟范平;易怀昌【期刊名称】《化工进展》【年(卷),期】2009(028)010【摘要】以壳聚糖(CS)为原料、多聚磷酸钠(TPP)和环氧氯丙烷(ECH)为交联剂,采用滴加成球法制备得到改性壳聚糖微球.研究微球对模拟兰纳洒脱酱红B(ABB)和尼龙山黄N-3RL(NYN)两种酸性染料废水的吸附性能.在染料废水初始质量浓度为100 mg/L,体积为50 mL的条件下,微球对两种染料废水的最佳吸附条件:微球粒径为0.5 mm,加入量为20.0 mg,吸附时间为16 h,pH值为3,振苏速率为150r/min,ABB废水温度为20℃,NYN废水温度为30～50℃.在最佳的吸附条件下,微球对ABB和NYN的吸附与Fretmdlich方程和Langmuir方程均有很好的关联,最大吸附量分别达到714.29 mg/g和769.23 mg/g,比普通壳聚糖对两种染料的最大吸附量分别提高443.99 mg/g,102.53 mg/g.对吸附饱和后的壳聚糖微球,用0.01 mol/L的NaOH溶液进行解吸,再生率分别达到99.08%和99.35%,可以重复利用,节省脱色成本.【总页数】8页(P1861-1867,1871)【作者】孟范平;易怀昌【作者单位】中国海洋大学环境科学与工程学院,山东,青岛,266100;中国海洋大学环境科学与工程学院,山东,青岛,266100【正文语种】中文【中图分类】X791【相关文献】1.壳聚糖-牡蛎壳粉复合微球的制备及对铜离子吸附性能 [J], 李云龙;曾安然;李大刚;曾安蓉2.交联壳聚糖微球的制备及其对水中芳香族羧基化合物的吸附性能研究 [J], 黄浦;施文健;潘旻旻;彭阳;闻海峰;3.PEI改性磁性壳聚糖微球的制备及其对布洛芬的吸附性能 [J], 高琦; 黄海龙; 韩卢; 徐敏4.壳聚糖/明胶复合微球的制备及对铬离子的吸附性能 [J], 李鸣明;詹世平;宫蕾5.壳聚糖微球的制备及其对甲基橙和Cr(Ⅵ)的吸附性能研究 [J], 张宇鑫;丁长坤;岳程飞;陈宁宁;秦茜雯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
改性壳聚糖对染料废水的脱色研究
第2卷第3期2009年 5月水生态学杂志Journal o fH ydroecologyV o.l 2,N o .3 M ay ,2009收稿日期:2007-08-30基金项目:江苏省海洋生物重点实验室资助项目(2005H S008);淮海工学院人才引进基金项目(KK01062);淮海工学院自然基金项目(Z2006002)。
作者简介:韩照祥,1969年生,男,博士,副教授,主要从事环境监测、环境毒理学和环境生态学的教研工作。
E -m ai:l h j yyz x @s i na .co m改性壳聚糖对染料废水的脱色研究韩照祥,陈 科,朱 婷(淮海工学院化学工程学院,江苏连云港 222005)摘要:以壳聚糖(ch itosan)为原料,与卤代烷反应进行烷基化改性,用改性后的壳聚糖对酸性铬蓝K 、曙红Y 和亚甲基蓝的染料废水进行处理,研究了p H 、投加量、时间和温度对脱色效果的影响。
结果表明,在酸性较强的情况下,添加吸附剂的量有所减少,并且酸性越强,减少量越多;在一定范围内,脱色率随温度的升高而增大;随着吸附剂添加量的增加,脱色率有所提高;对3种不同染料的脱色效果为:酸性铬蓝K >曙红Y >亚甲基蓝;吸附过程能较好地遵循二级动力学模型和F reundli ch 等温方程。
关键词:壳聚糖;染料废水;吸附中图分类号:X 788 文献标志码:A 文章编号:1674-3075(2009)03-0042-06壳聚糖(chitosan)是甲壳素脱乙酰基产物,也称几丁聚糖、甲壳胺、壳多糖等,学名为B -1,4-聚-D-氨基葡萄糖,分子式(C 6H 11NO 4)n ,是一种天然的阳离子聚合物,具有吸附、絮凝、杀菌、离子交换等性能,已被应用在水的净化处理和重金属离子的去除方面,有/21世纪塑料0之称。
我国沿海地区日益严重的印染废水已经极度恶化了海洋生物的生存环境,染料废水由于其高COD 、高色度、有机成分复杂、微生物降解程度低等诸多特点,一直是工业废水处理中的一大难题。
纳米磁性颗粒处理含酸性红73废水的方法
纳米磁性颗粒处理含酸性红73废水的方法1 引言偶氮染料是具有染色效果好，不易褪色，价格低廉且被广泛应用于纺织、制药、木料、造纸、水泥和皮革等工业中的染料，在每年高达70万吨的全球染料废水排放量中，约2/3染料废水是偶氮染料废水，其毒性及生物难降解的特性导致了许多令人困扰的水污染问题.酸性红73是一种使用十分普遍的偶氮染料，其毒性相比于其他染料的毒性要大，如酸性红88、酸性红18、酸性橙7和酸性红10，在水体中的残留物会影响生物体和人体的健康，而且长期在人体内积累还会引起膀胱癌或脾脏肿瘤等.由于酸性红73具有—N N—基团、苯环和萘环的稳定结构，常规的生物法处理酸性红难以将其完全净化，因此，近来酸性红73废水的高效处理新技术引起了广泛重视，本课题组前期也研究了高级氧化技术对酸性红73的氧化规律，取得了较好的氧化分解效果.而对低浓度的酸性红73废水，若继续加入强氧化剂进行氧化分解，则残留的反应物质及产物则有产生二次污染的可能.因而，本研究则重点考虑高效吸附分离的方法予以深度处理.在废水处理领域中，高效的吸附剂常常被用于染料废水的深度处理，吸附剂的颗粒尺寸越小，比表面积就越大，吸附能力也越大，但是颗粒尺寸小的吸附剂吸附完后难以将其从水中分离，而磁性纳米吸附材料则可利用外磁场的分离作用解决该问题.目前，已有将磁材料用于各种染料废水深度处理的研究报道，如Ghodratollah Absalan等研究了活性红120、亚甲基蓝在磁粉Fe3O4作用下的吸附，脱色率能达到90%以上.作为吸附剂，磁性吸附材料最突出的优点在于后期易于分离富集而不会造成“二次污染”.目前有报道的磁性吸附材料主要是多孔材料，此类材料的吸附过程包括3个步骤，即吸附质分子在溶剂中的传质、吸附质分子被吸附在吸附剂表面和吸附质分子向吸附剂内部扩散.多孔材料作吸附剂时，内部吸附是主要的过程，因内部传质受到的阻力较大而成为速度控制步骤，也使其达到吸附平衡需要较长的时间.相比于多孔吸附材料，纳米Fe3O4粒径更小，固态磁粉虽有一定的团聚，但团聚物结构比较松散，大部分的接触是外表面的直接接触，而且吸附质分子向团聚物内部扩散需要较长的时间，在较短的时间内，团聚引起的部分内表面接触对吸附效果的影响会比较小，因而可实现磁粉对酸性红73快速的表面吸附而缩短达到平衡的时间.另外，由于吸附材料带有磁性，吸附完毕后可利用外磁场将其迅速与水相进行分离，避免了超细吸附材料容易流失的弊病.笔者所在的本课题组前期用酸洗废液制备得到了纳米级磁性颗粒，本文实验则在此基础上将其用于含酸性红73废水的深度处理，拟通过单因素实验及相应的热力学、动力学分析和物理检测手段探究其对酸性红73的吸附机理.2 材料与方法2.1 试剂和仪器试剂:酸性红73的纯度为98%+，相对分子量为556.4，购于adamas公司，其结构式见图 1;NaOH和HCl均为分析纯试剂，购于成都市科龙化工试剂厂.图 1 酸性红73的分子结构式吸附剂材料：纳米磁粉Fe3O4的制备过程及基本性能特征见本课题组前期的研究报道，其比表面积为42.37 m2 · g-1，粒径D约为13~23 nm，饱和磁强度Ms为67.77 emu · g-1.如图 2所示，TEM图片表明：制备的磁粉颗粒经过脱水烘干后，颗粒大小较均匀，出现了一定程度的团聚现象，但团聚物的结构比较松散.图 2 Fe3O4的TEM仪器: 型号UV752N紫外可见分光光度计，上海佑科仪器仪表有限公司;型号SHA-B水浴恒温振荡仪，常州溴华仪器有限公司;型号FA1204B万分之一分析天平，上海精密科学仪器有限公司;型号PHS-25 pH计，圣磁仪器有限公司;型号SH鼓风干燥箱，上杭仪器有限公司;型号Empyrean锐影X射线衍射仪(XRD)，荷兰帕纳科公司;型号H-7500透射电镜(TEM)，日本东京日立公司.2.3 实验方法2.3.1 吸附时间影响及吸附动力学初始浓度分别为75.0、100.0 mg · L-1和125.0 mg · L-1的酸性红73模拟溶液，以0.1 mol · L-1的HCl溶液和0.1 mol · L-1的NaOH溶液调节pH为5.00，并在温度303 K条件下，将200 mg的磁粉投入相应的锥形瓶后放入恒温振荡仪内振荡，调节振荡频率(175 r · min-1)，在不同吸附时间1、2、3、5、7、10、20、40、60、90 min内，完成吸附后，以磁铁放置于锥形瓶下，静置5 min后，取上层溶液，利用分光光度计测上清液在最大吸收波长为509 nm处的吸光度，计算出相应的酸性红73浓度及吸附量.2.3.2 温度影响及等温吸附实验初始浓度为100 mg · L-1的酸性红73模拟溶液，调节溶液的pH为5.00，在3种温度303、313、323 K条件下，投加200 mg的磁粉进相应的锥形瓶后放入恒温振荡器内振荡，振荡频率为175 r · min-1，吸附时间控制在20 min，吸附完成后，利用上述的方法进行固液分离及酸性红73浓度及吸附量计算.2.3.3 pH影响实验3种不同初始浓度为75、100、125 mg · L-1的酸性红73模拟溶液，利用HCl溶液与NaOH溶液调节溶液的pH分别为3.00、4.00、4.50、5.00、5.50、6.00、6.50、7.00、7.50、8.00，控制温度在303 K条件下，投加200 mg的磁粉进相应的锥形瓶后放入恒温振荡器内振荡，振荡频率为175 r · min-1，吸附时间控制在20 min，吸附完成后，利用上述的方法进行固液分离及酸性红73浓度吸附量计算.酸性红73浓度采用紫外-可见分光光度法进行测定：配置浓度分别为2.5、5.0、7.5、10.0 mg · L-1和12.5 mg · L-1的酸性红73溶液，利用分光光度计测出其在波长为509 nm的各吸光度值，然后做出酸性红73浓度的标准曲线.式中，C为酸性红73浓度(mg · L-1);A为酸性红73的吸光度.按式(2)在不同条件下计算纳米磁粉对酸性红73的吸附量：式中，C0、Ce为吸附前及吸附平衡时的酸性红73的浓度(mg · L-1);qt为吸附量(mg · g-1);V为酸性红73的溶液的体积(L);m为吸附剂质量(g).2.3.4 正交试验为了保证磁粉对酸性红73的吸附平衡充分与较佳的吸附效果，考察温度、pH、吸附时间与投加量对磁粉的吸附影响，将正交试验的温度设计为303、308、313 K，pH为5.00、6.00、7.00，吸附时间为50、60、70 min和投加量为2.0、2.4、2.8 g · L-1.3 结果与讨论3.1 酸性红73初始浓度对吸附过程的影响根据实验方法的时间影响实验，研究酸性红73溶液在纳米磁粉表面的吸附规律，酸性红73的吸附量随时间变化如图 3所示.图 3 初始浓度对酸性红73吸附效果的影响磁粉对酸性红73的吸附分为两个阶段，分别是快速吸附阶段和吸附平衡阶段.在0~10 min内，酸性红73随着时间延续，其吸附量迅速增加，但随着磁粉的吸附能力达到饱和且酸性红73溶液浓度不断降低，当达到20 min后，吸附达到平衡，3种不同初始浓度的酸性红73溶液的平衡吸附量可分别达到18.0、24.0、28.0 mg · L-1，因此，将吸附时间设计为20 min.3.2 温度对酸性红73的吸附效果影响依据实验方法中的温度影响实验，考察温度对吸附效果的影响，结果见图 4.图 4 温度对吸附量的影响如图 4所示，随着温度的升高，在303 K与313 K时，纳米磁粉对酸性红73的吸附量变化不明显，当温度升高至323 K时，吸附量出现略微降低趋势.因为磁粉Fe3O4对酸性红73的吸附是放热过程，随着温度升高，部分磁粉可能出现脱附，使酸性红73的吸附量降低.因此，利用纳米磁粉对酸性红73进行吸附脱色时，温度尽量控制在低温条件下.3.3 溶液pH对磁粉Fe3O4吸附酸性红73的影响根据pH影响实验的实验方法，考察纳米磁粉对酸性红73溶液的吸附效果随pH值变化的规律，结果见图 5.图 5 溶液pH对吸附量的影响如图 5所示，当pH值从3.00变化至5.50时，磁粉对酸性红73的吸附量不断增加，当pH升高至5.50后，吸附量又再逐渐下降.综上所示，在该实验条件下，当pH在5.00~6.00之间时，吸附效果较佳.出现上述现象主要是因为纳米磁粉Fe3O4等电点的pH值为6.50，当pH<6.50时，其表面带正电，当pH>6.50时，其表面带负电，由酸性红73结构式可知，酸性红73不仅是偶氮染料，同时也是阴离子染料.当pH在5.00~6.00之间变化时，纳米磁粉Fe3O4与酸性红73之间的静电引力得到增强，磁粉的吸附性能变强，但当pH较低时，会造成酸性红73溶液的色度增加.因此，在利用纳米磁粉处理酸性红73时，溶液酸度值应该控制在pH为5.00~6.00之间.3.4 条件优化实验根据上述实验，温度、投加量、pH和吸附时间等对吸附程度有不同程度的影响，设计L9(34)4因素3水平正交实验，以确定各因素对处理效果的影响主次关系，并得出最佳条件.配制酸性红73废水，实验中每次均取50 mL酸性红73溶液，在各条件下进行实验，溶液迅速磁分离，在波长为509 nm 处测定酸性红73的吸光度，计算出其脱色率，结果见表 1.表1 正交实验表如表 1所示，温度、pH、吸附时间的极差R的大小关系是R(温度)>R(吸附时间)>R(pH)，因此，各因素对酸性红73脱色效果的影响大小分别为：温度> 吸附时间> pH，该吸附反应的最佳条件为：温度T为30℃，pH值为5.00，吸附时间t为60 min.3.5 等温吸附模型在3种温度(303 K、313 K及323 K)下，纳米磁粉对酸性红73的吸附等温线如图 6所示，随着温度的升高，纳米磁粉对酸性红73的平衡吸附量随之降低.以Langmuir、Freundlich 和Temkin吸附等温方程对数据进行模拟，以其说明纳米磁粉的吸附机制.图 6 不同温度下纳米磁粉吸附酸性红73的等温吸附线Langmuir、Freundlich和Temkin等温方程吸附方程分别描述的是均匀表面单层吸附、非均匀表面非均匀吸附和吸附过程中分子之间的吸附，它们的表达式如下.Langmuir等温吸附方程：Freundlich等温吸附方程：Temkin等温吸附方程：式中，qm为单分子饱和吸附量(mg · g-1);kL为Langmuir吸附等温方程常数(L · mg-1);kF为经验常数(L · g-1)1/n，用于表示吸附能力的相对大小;n为与吸附分子和吸附剂表面作用强度相关参数;A和B均为常数.表2 不同温度下酸性红73在纳米磁粉上的Freundlich、Langmuir和Temkin吸附等温方程常数Langmuir、Freundlich和Temkin等温方程吸附方程的线性回归及拟合结果如图 6和表2所示，在不同温度下，Langmuir的相关系数是在3种吸附模型中最高的(R2>0.99)，因此，纳米磁粉对酸性红73的吸附行为符合Langmuir等温吸附规律.由于在Langmuir等温吸附方程中，qm越大，表明吸附能力越大，但随着温度降低，qm 与kL都增加，说明了降低温度有利于磁粉对酸性红73的吸附，qm在温度为303 K时为40.1 mg · g-1.在Freundlich方程中，n值均大于1，表明磁粉对酸性红73的吸附属于优惠吸附.3.6 吸附热力学参数计算通过分析在不同温度下纳米磁粉对酸性红73的等温吸附线的分析，用拟合效果相关性较高的Langmuir等温吸附方程的结果计算出吸附自由能ΔG、吸附焓变ΔH及吸附熵变ΔS.式中，R为气体常数，取8.314 J · mol-1 · K-1;T为绝对温度(K);kL等温吸附常数(L · mmol-1).在不同温度下，ΔH和ΔS通过作lnK-1/T图所得的截距与斜率求出.表3 纳米磁粉吸附酸性红73的热力学参数由表 3可知，ΔH为负值，说明吸附过程为放热反应，低温有利于吸附反应的进行，其绝对值小于40 kJ · mol-1表明该吸附属于物理吸附，当温度T从303 K升至323 K时，吸附量相差12%.在不同温度下，ΔG<0，表明纳米磁粉吸附酸性红73是自发进行的过程.ΔS为负值，说明该吸附为熵减的吸附，因为被吸附在磁粉表面的酸性红73分子的运动受到限制，则磁粉表面的分子自由度比于在水中的自由度小，这造成了磁粉-酸性红73的固液体系的混乱度变小，熵值也随之降低.熵值的减少反映磁粉对酸性红73分子吸附作用强于磁粉和水分子及水分子和酸性红73分子之间的作用，因为只有磁粉对酸性红73分子的作用更强才能把酸性红73分子和水分子分离，同时也只有磁粉与酸性红73的吸附作用比磁粉和水分子之间作用强才使酸性红73分子优先被磁粉吸附而不是水分子被吸附.上述熵减现象在吸附过程的研究中也曾为其他一些研究人员所报道.3.7 吸附动力学规律为了分析在不同浓度下纳米磁粉对酸性红73的吸附速率并探讨吸附机理，采用以下三种动力学模型对数据进行模拟.拉格朗日假一级动力学模型的线性表达式:拉格朗日假二级动力学模型的线性表达式:颗粒内扩散方程表达式:式中，qe、qt分别为吸附平衡及t时刻的吸附量(mg · g-1);k1、k2、kid均为速率常数，单位分别为h-1、g · mg-1 · h-1、g · mg-1 · h-1;K为与边界层厚度有关常数.各模型的模拟结果如图 7及表 4、5、6所示，假二级动力学方程模拟的相关系数(R2)十分接近于1，且计算得到的平衡吸附量与实验结果也非常接近，即分别为18.4、24.5 mg · g-1和29.1 mg · g-1，说明纳米磁粉对酸性红73的吸附符合假二级动力学吸附.表4 不同初始浓度C0的酸性红73溶液的假一级动力学模型拟合曲线表5 不同初始浓度C0的酸性红73溶液的假二级动力学模型拟合曲线表6 不同初始浓度C0的酸性红73溶液的颗粒内扩散模型拟合曲线图 7 不同初始浓度的酸性红73溶液的动力学模型根据上述分析，采用假二级动力学方程对不同温度下纳米磁粉吸附酸性红73的过程进行动力学模拟，拟合结果如表 7所示.表7 不同温度下的假二级动力学拟合参数从表 7可知，随着温度的升高，速率常数k2降低，而且吸附焓变也为负值，因此，高温不仅会使吸附量降低，而且也造成吸附速率的减慢，不利于磁粉对酸性红73的吸附.根据Arrhenius方程根lnK=lnA-Ea/RT(K为反应速率常数，Ea为活化能，R为理想气体常数)，以lnK对1/T作图，得到直线lnK=-5899.2/T+16.914，R2为0.9944，从斜率可得到反应活化能Ea为49.05 kJ · mol-1.3.8 磁粉吸附前后XRD图谱为进一步了解纳米磁粉吸附前后晶格变化状况，采用XRD技术对吸附前后的磁粉进行了检测.检测条件的基本条件为：Cu靶Kα1射线，电压40 kV，电流40 mA，发散狭缝1/2°，防散射狭缝1/1°，防散射狭缝8.00 nm，2θ范围为20°~90°，步长取0.02°，每步停留时间为40 s，所得结果如图 8所示.图 8 磁粉Fe3O4吸附酸性红73前的XRD(a)，磁粉Fe3O4吸附酸性红73后的XRD(b)图 8为磁粉Fe3O4吸附前和吸附后的XRD图，如表 8所示，吸附前、吸附后都出现了Fe3O4的6个相同的特征峰(2θ=30.3°、35.6°、43.3°、53.6°、57.3°、62.8°)，分别对应不同的晶面((220)、(311)、(400)、(422)、(511)、(440))，说明磁粉结构未变，且吸附前、吸附后的磁粉的特征峰对应的层间距几乎不变，分别为2.95、2.52、2.09、1.70、1.61、1.48 nm，这表明了吸附质分子并未进入磁粉内部，因此，磁粉Fe3O4对酸性红73的吸附是表面物理吸附.而在相同的晶面上，吸附前后的峰高和峰面积都发生变化，在(220)、(422)上吸附后的峰高比吸附前的低，表明了吸附后在(220)、(422)的晶面上结晶度降低了.在(220)、(311)、(511)、(440)晶面上，吸附后的磁粉的峰面积增大了，表明了在这些晶面的晶相含量得到升高了，这是由于磁粉形貌的因素使得在不同角度与晶面上对酸性红73的吸附有差别，从而在不同晶面上的峰高和峰面积会发生变化.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。
生物法对偶氮染料废水脱色的研究
生物法对偶氮染料废水脱色的研究从某印染废水的活性污泥中富集了一个能够高效降解酸性大红GR的菌群。
研究结果表明，该菌群在15h内几乎将100mg/L的酸性大红完全脱色。
该菌群在偏碱性环境下的脱色效果大于酸性环境，并表现出高效广谱染料脱色降解特性。
当温度在10°C～30°C之间时，脱色率随温度的递增而增大，在30°C时脱色率达到最大。
标签：酸性大红GR；脱色；菌群；偶氮染料Abstract：A bacteria group capable of degrading acid scarlet GR was enriched from the activated sludge of a printing and dyeing wastewater. The results showed that the bacteria almost completely decolorized acid scarlet at 100 mg/L within 15h. The decolorizing effect of the bacteria group in the alkaline environment was higher than that in the acidic environment，and showed the characteristics of decolorization and degradation of the dyes with high efficiency and broad spectrum. When the temperature is between 10 °C and 30 °C，the decolorization rate increases with the increase of temperature，and reaches the maximum at 30°C.Keywords：acid scarlet GR；decolorization；microflora；azo dyes1 概述1.1 课题背景染料和印染工业快速发展，这种发展导致了生产废水越趋增多，大约占了总的工业废水的十分之一。
壳聚糖基磁性杂化材料在水处理应用中的进展
关键词 ：磁性纳米粒 子；壳聚糖 ；吸 附性 能 中图分类号 ：Ｘ７ ９ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０— ３０２ ｌ）９ ０ １— ５ ０５ ９５（０２０— ００ ０
Ｐｒ ｇ ｅ ｉ ａ ｌｃ ｔｏｎ ｆｃ ｉｏｓ ｎｂａ ｅ ｍ ａ ｎ ｔｃｈｙ ｏ ｒ ￣ ｎ ｐｐ ｉ ａ ｉ ｏ ｈ ｔ ａ ｓ ｄ ｇ ｅ ｂ￣ｄ ｏ ｐ ｉｅ ｎｗａ ｅ ｒ ａ ｍｅ ｉ ｃ ｍ ｏｓｔ ｓｉ ｔ ｒｔ ｅ ｔ ｎｔ
Ａｂｓ ｒ ｃ ｔ ａ ｔ： Ｃｈｔ ａ ａ ｏ ｄ ｂｏｌｇｉａ ｏ ｐ ｔ ｉｔ ｎ ｅ ｒ ｄ ｂｌｙ ｔｈ ｓ ｇｏ ｄ ａ ｆ ｉ ｏ ｍ ｅ ａｌ ｏ ， ｉ ｏｓ ｎ ｈ ｓ ｇ ｏ ｉ ｏ ｃ ｌ ｍ ａ ｉ ｌｙ ａ ｄ ｄ ｇ ａ ａ ｉｔ ．Ｉ ａ ｏ ｆｉ ｔ ｔ ｔ ｌｃ ｉｎ ｃ ｂｉ ｉ ｎｙ ｉ
和性 、生物 相容性 、无 毒和 易于化 学 改性等独 特 的 性 能。 由于 其优 良的吸 附和 絮凝作用 ，近 年来 在 国 内外 水处理 中得 到越来越 多 的应用 。通过 将壳 聚糖 包裹 纳米磁 性粒 子制备 成 的磁性壳 聚糖 微球 ，具有
多孔 、 易回收 、可再生 等优 点 ，并 且该磁 性微 球稳
ｄｙ ｓ ａ ｄ ｐ ｏ ｅｉ ｆ ｒ ｉ ｉ ｈ ｈ ｄ ｏ ｙ ｎ ｍ ｉ ｏ ｇ ｏ ｐ ｏ ｔ ｉ ｅ ｎ ｉ ｏ ｅ ｕ ａ ｈ ｉ ．Ｉ ｉ ｉｅｌ ｐｐ ｉ ｄ ｉ ｔ ｅ ｅ ｎ ｒ ｔ ｎ ｏ ’ｔ ｒ ｙ ｒ ｘ ｌ ｄ ａ ｎ ｒ ｕ ｓ ｃ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｍ ｌ ｃ ｌ ｒｃ ａ ｎ ｔ ｓ ｗ ｄ ｙ ａ ｌ ｎ ｈ ｓ ｃ ａ ｓ ｅ ｂ Ｏ—ｅ ｇｉ ｅ ｉ ｇ ｉ ｎ ｎ ｅｒ ，ｍ ｅ ｃｉ ｅ ｏ ｄ ｎ ｄｉ ｎ ，ｆ ｏ ，ｃ ｅ ｉ ａ ｎ ｓ ｒ ｎ ｎ ｉｏ ｍ ｅｎ ｉ ｄｓ ｔ ．Ｂｉ ｍ ａ ｒ ｍ ｏｌ ｃ ｌ ｏ ｔ ｄ ｗ ｉｈ ｈ ｍ ｃ ｌｉ ｄｕ ｔ ｙ ａ ｄ ｅ ｖ ｎ ｒ ｔｆ ｅｌ ，ｅ ｃ ｏ ｃｏ ｅ ｕｅ ｃ ａ ｅ ｔ
改性壳聚糖吸附染料废水的研究综述
第53卷第3期 辽 宁 化 工 Vol.53，No. 3 2024年3月 Liaoning Chemical Industry March，2024基金项目： 辽宁省教育厅项目（项目编号：lnjc202011）。
改性壳聚糖吸附染料废水的研究综述石 蕾（沈阳建筑大学 市政与环境工程学院，辽宁 沈阳 110168）摘 要： 壳聚糖来源丰富，自然储量大，分子结构中存在大量的氨基、羟基等官能团，对染料废水有很好的去除效果。
改性所得的壳聚糖衍生复合吸附材料，在工业废水中的稳定性、机械强度、吸附性、分离再生性都有很大的增强。
综述了壳聚糖的改性及对阴/阳离子染料吸附的国内外研究进展。
关 键 词：壳聚糖；改性；吸附；染料中图分类号：X703 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2024）03-0404-04随着社会进步与科学技术的发展，合成染料的制造与使用已成为一个庞大的工业，“十三五”期间，中国染料年产量约占世界的70%[1]。
合成染料被广泛用于许多领域，如纺织工业[2]、皮革制革[3]、造纸[4]、食品技术[5]、光化学电池[6]、染发剂[7]、塑料[8]、染料制造[9]及农业研究[10]等。
染料废水具有高COD、高盐、高毒、酸碱性强、色度深、可生化性差等特点[11-12]，产生致癌、致畸、致过敏等危 害[13]。
如果不经处理直接排放，废水流进土壤，堵塞土壤孔隙，使土壤生产力下降；进入水体，影响水生植物的光合作用及空气-水界面的氧气传递机制，干扰水体自净，降低水质[14]。
染料在水中有较好的溶解性，且染料废水成分复杂，因此难处理且危害性强的染料废水是我国现阶段的主要工业废水之一[15]。
目前，处理染料废水的主要方法分为物理法、化学法和生物法[16]，常见的处理方法有吸附法、混凝法、电化学法、高级氧化法、膜分离法等[17]。
在染料废水各种处理方法中，吸附法高效、低能耗且经济是处理染料废水的最有效的工艺之一，可去除工业废水中有害的无机/有机物质。
壳聚糖微球的制备及其在水处理中的应用_陈晓宇
壳聚糖微球的制备及其在水处理中的应用陈晓宇＊，陆蒙超（金陵科技学院材料工程学院，江苏 南京 ２１１１６９）摘 要：论述了近年来国内外壳聚糖微球的制备方法，如乳化交联法、滴加成球法、喷雾干燥法、离子交联法、沉淀生成法等；并对其在水处理中的应用，如吸附金属离子、化学染料和一些其它污染物进行了综述。
关键词：壳聚糖；微球制备；吸附；水处理中图分类号：Ｏ６３６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－７５５Ｘ（２０１３）０４－００３３－０７收稿日期：２０１３－０９－１２基金项目：江苏省高校自然科学基金资助项目（１２ＫＪＤ１５０００６）作者简介：陈晓宇（１９７９－），男，河北保定人，讲师，博士，主要从事天然高分子材料的研究。
Ｔｈｅ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｔｏｓａｎ Ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ ａｎｄ ｉｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｗａｔｅｒ ＴｒｅａｔｍｅｎｔＣＨＥＮ Ｘｉａｏ－ｙｕ＊，ＬＵ Ｍｅｎｇ－ｃｈａｏ（Ｊｉｎｌｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１１６９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｍｉｃｒｓｏｐｈｅｒｅｓ ａｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｉｎ－ｃｌｕｄｉｎｇ ｅｍｕｌｓｉｏｎ－ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ，ｄｒｏｐ－ｓｐｈｅｒｅ－ｆｏｒｍｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ，ｓｐｒａｙ ｄｒｙｉｎｇ，ｉｏｎｉｃｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ，ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ．Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔ－ｍｅｎｔ ｆｏｒ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｔａｌｌｉｃｉｏｎ，ｃｈｅｍｉｃａｌ ｄｙｅ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ ａｒｅ ａｌｓｏ ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｈｉｔｏｓａｎ；ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ；ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ；ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ随着人口的增加，工业的发展，水污染也日益严重，目前全球使用的化学品超过６０ ０００种，其中７０％可能对健康有害，美国已有７００种被确认存在于饮用水中，可能引起癌症、不孕症、神经系统和免疫系统失调等［１］。
壳聚糖对酸性篮黑B废水的处理研究
可使壳聚糖分子带正电荷 ， 表现出 良好的的阴离子 型吸附剂的性质 （ 黄玲等 ，０５ ， ２０ ） 印染工艺 中使 用 的有机染料水溶性较好（ 李家珍 ，９７ ， １９ ） 如活性 、 酸 性等染料 ， 一般为难降解 的有机化合物 达到排放标准。传统 的无机絮凝剂对水 溶性好、 分子量大的染料脱色效果差 ， 且处理成本 高（ 杨智 宽等，９ ９年 ） １９ 。而壳聚糖 中的氨基 可与 酸性染料分子中的磺酸根负离子有较强的键能力， 可达到染料废水 处理的 目的。但对于不同的染料 （ 陈天等 ， ９ ； １ ６ 刘晓茂等 ，０５ ， ９ ２ ０ ） 壳聚糖 的吸 附能
（） ２ 利用紫外可见光对 酸性蓝 黑 Ｂ溶液进 扫
描测 定 ， ６０ｎ 获 得 最 大 吸 收 波 长 ， 此 波 长 ， 在 ０ ｍ 在
对不同浓度的酸性蓝黑 Ｂ溶液进扫描测定 ， 得到染 料 的定量 标准 曲线 。 （） ３ 吸附率。在 ６０ｍ 烧杯 中加入上述染料 ０ ｌ 废水 ２０ｍ ， ０ ｌ向杯 中投加 １ ｌ ％的壳聚糖． ０ｍ １ 醋酸
糖 分 子链 中具 有 大 量 的 游离 氨基 ， 在一 定 条 件 下 ，
１ 实验部分
１ １ 主要试 剂及 仪器 ．
重铬酸钾、 硫酸、 ａ Ｈ 醋酸 、 ＮＯ 、 聚丙烯 酰胺 （ 均
分析 纯 ） 壳 聚 糖 （ 乙 酰 化 度 为 ８ ％ ； 度 为 、 脱 ４ 粒 ０ ３～ ． ． ０５ｍｍ， 生物 级 ） 酸性 蓝黑 Ｂ ；
附效率的影响 。结果表 明， 壳聚糖对酸性 蓝黑 Ｂ具有优 良的吸 附效果 ， 在溶液初始 浓度 小于 ４ ０ｍ ／ ，Ｈ＝ ， ～ ， ０ ｇＬ ｐ ３ ５ ６ 温度
约为 ３ ４ Ｏ一 ｏ℃ ， 附处理 ３ ４ ｉ ， ＯＤ去除率可达 ９ ％ 以上。 吸 Ｏ～ ｏｍ ｎ Ｃ ｏ
磁性壳聚糖改性研究及其在水处理中的应用
沈阳理工大学 硕士学位论文原创性声明
本人郑重声明:本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本 人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出， 并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要 贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本 声明的法律结果由本人承担。
灵活调节pH，磁性壳聚糖再用7次，可将430mg/L的铜铅二元离子选择性分离； 胺化羧甲基磁性壳聚糖可将200mg/L的铜锌铬三元离子溶液选择性分离。
关键词：壳聚糖；磁性；重金属离子；吸附；热力学
沈阳理工大学硕士学位论文
Abstract
Magnetic chitosan beads were prepared by cross-linking Fe3O4 and chitosan with glutaraldehyde. Then magnetic amination chitosan beads were synthesized with diethylenetriamine. The products were used to study the adsorption capacity for various of heavy metal ions, such as Cu2+, Pb2+, Zn2+ and Cr6+. The effects of contact time, initial ion concentration, PH and temperature of the ion solution were discussed. And the selective adsorption of multicomponent ions solution was investigated by the products.
偶氮染料废水生物脱色及典型脱色产物好氧降解性能研究的开题报告
偶氮染料废水生物脱色及典型脱色产物好氧降解性
能研究的开题报告
研究背景和意义：
偶氮染料广泛应用于纺织、造纸、橡胶、印染等行业中，但其废水
对环境的污染较大，尤其是偶氮染料的颜色鲜艳、稳定，造成其废水在
环境中很难分解，因此需要进行脱色和降解处理。
传统的物理化学方法
存在着成本高、处理周期长、处理过程容易产生副产物等缺点。
因此，通过生物脱色和降解处理，能够降低成本、减少副产物生成，并且对环境友好。
近些年来，研究生物菌群对染料废水处理的作用逐渐
增多，但是很少有研究深入探究染料废水脱色后的产物对生物降解的影响。
本研究旨在探究偶氮染料废水的生物脱色机理及其脱色产物对好氧
降解的影响，为偶氮染料废水的生物处理提供参考。
研究内容：
1. 确定偶氮染料废水生物处理的最佳条件。
2. 探究偶氮染料废水生物脱色机理。
3. 分析脱色后偶氮染料废水的产物，并研究其对好氧降解的影响。
4. 研究不同菌群对偶氮染料废水的生物处理效果。
研究方法：
1. 采用活性污泥法进行偶氮染料废水的生物处理实验。
2. 利用分光光度法研究染料的脱色效果和其对生物降解的影响。
3. 采用高效液相色谱法分析脱色后产生的化合物。
4. 应用微生物学技术研究菌群对偶氮染料废水的生物处理效果。
预期成果：
1. 确定偶氮染料废水最佳生物处理条件。
2. 探究生物脱色的机理并分析脱色后的产物。
3. 研究不同菌群对偶氮染料废水的生物处理效果。
4. 提供关于偶氮染料废水生物处理的实用性参考，并为相关行业提供技术支持。
偶氮染料废水的脱色降解及机理研究的开题报告
偶氮染料废水的脱色降解及机理研究的开题报告一、研究背景偶氮染料是一类重要的有机染料，但是它们在染料生产、着色和印染过程中产生的废水含有大量的有机物和色素，对水环境造成严重污染。
如何高效地处理偶氮染料废水成为了环保领域一个急需解决的问题。
二、研究目的和意义本研究旨在探究偶氮染料废水的脱色降解机理及方法，寻求可持续、高效的废水处理技术，旨在实现偶氮染料废水的绿色处理，为水环境保护做出贡献。
三、研究内容与方法1. 研究偶氮染料废水的物化性质，包括pH值、COD、浊度、色度等指标。
2. 采用辐射氧化、Fenton氧化等现代水处理技术，对偶氮染料废水进行脱色、降解。
分析处理后样品的各项指标变化，探讨操作条件对处理效果的影响。
3. 利用UV-Vis、FTIR、GC-MS等手段，对处理前后的废水进行分析，探讨脱色降解机理。
四、研究预期结果和意义1. 确定一种可行的偶氮染料废水处理方法，实现对偶氮染料废水的高效处理。
2. 探究偶氮染料废水的脱色降解机理，为进一步研究提供参考。
3. 为绿色化生产提供技术支持，促进我国染料行业的可持续发展。
四、研究进度安排第一阶段（1-3周）：阅读国内外文献，熟悉研究热点、研究现状和相关技术。
第二阶段（4-6周）：实验前的准备工作，包括收集废水样品、测定物化性质和采购实验所需的试剂和器材。
第三阶段（7-12周）：进行实验，采用现代水处理技术处理偶氮染料废水，分析处理效果和机理。
第四阶段（13-15周）：对实验结果进行分析，撰写开题报告。
五、预期成果完成有关偶氮染料废水处理的研究，并结合相关技术和机理，取得相关实验成果，明确制定下一步实验计划和研究方向。
壳聚糖改性硅藻土对酸性染料废水的处理效果
壳聚糖改性硅藻土对酸性染料废水的处理效果龚真萍【摘要】印染厂的染色污水是目前最难处理的污水之一,为了处理印染厂排放的染色废水,文章以壳聚糖相对于硅藻土的最佳质量分数0.5％制备壳聚糖改性硅藻土,用于处理酸性染料废水;并研究了壳聚糖改性硅藻土处理酸性染料废水的最佳条件,结论为:壳聚糖改性硅藻土的投加量是100 g/L,染料废水初始质量浓度不超过0.4g/L,染料废水的pH值为3,吸附时间50 min,对酸性染料废水的脱色率和COD去除率最好.【期刊名称】《毛纺科技》【年(卷),期】2016(044)009【总页数】5页(P31-35)【关键词】壳聚糖;硅藻土;酸性染料废水【作者】龚真萍【作者单位】齐齐哈尔大学轻工与纺织学院,黑龙江齐齐哈尔 161006【正文语种】中文【中图分类】TS195壳聚糖是甲壳素脱乙酰化后的生物制品，是一种环境友好型吸附剂[1]，但由于价格高，单独使用壳聚糖处理印染废水成本高；而硅藻土在我国储量丰富，价格低廉，也是环境友好型吸附剂，单独使用硅藻土处理染色废水效果不佳，将壳聚糖与硅藻土配合处理染色废水效果好，不产生有害气体，不会对水体产生二次污染，节约成本，是无毒无害的吸附剂[2]。
1.1 仪器H.S恒温水浴锅，JJ-1定时电动搅拌器，78-1磁力加热搅拌器，N752紫外分光光度计，PHS-25数显酸度计，超细孔滤纸。
1.2 药品乙酸(36%，分析纯)，浓硫酸(98%，分析纯)，NaOH(分析纯)，硅藻土(化学纯)，壳聚糖(脱乙酰度≥90%)，酸性红GR(工业级)。
2.1 壳聚糖溶液制备将25 g壳聚糖粉末缓缓加入1 L的0.5%乙酸溶液中，用电动搅拌器搅拌2 h，直至壳聚糖颗粒完全溶解，形成浅黄色粘稠的壳聚糖溶液[3]。
2.2 壳聚糖改性硅藻土制备先将硅藻土酸活化[4]。
壳聚糖相对硅藻土以不同的质量分数，对硅藻土进行改性，称取20 g硅藻土，然后将先前配好的壳聚糖溶液缓缓喷到硅藻土上，常温下用电动搅拌器搅拌60 min，然后在70 ℃下烘干，研细即得到壳聚糖改性硅藻土[5]。
偶氮染料废水生物处理方法研究进展
[11] Priya B, Uma L, Ahamed A K, et al. Ability to use the diazo dye C.I. Acid Black 1 as a nitrogen source by the marine cyanobacterium Oscillatoria curviceps BDU92191[J]. Bioresour Technol, 2011, 102(14): 7218-7223.
中图分类号：X791
文献标志码：B
文章编号：1673-040Fra bibliotek（2021）06-0062-03
偶氮染料是一种合成染料，在纺织、印染、 造纸、印刷等领域得到大量使用。目前，其使 用量达到总有机染料的 80％左右。据统计， 大约有高于 10%~15% 的偶氮染料释放到水环 境中。由于其具有较强抗光照和抗氧化的作 用，在水环境中能够持久存留，进一步带来水 体生态系统严重毁坏。此外，偶氮染料的“三 致”作用和生物抵抗性，引起其在环境中积聚 进一步对自然界的生物和人类健康带来威胁。 因此，偶氮染料的生物脱色和降解途径的研究 得到广大学者的广泛关注 [1]。本文主要介绍了 吸附脱色、常规生物法（包括好氧处理法、厌 氧处理法）、真菌技术、光合细菌法、藻类、 微生物燃料电池方法对偶氮染料的脱色及降 解途径。
参考文献 : [1] 卢婧 , 余志晟 , 张洪勋 . 微生物降解偶氮染料的研
究进展 [J]. 工业水处理 , 2013, 33(1):15-19. [2] 花莉 , 解井坤 , 朱超 , 等 . 微生物对偶氮染料脱色
磁性壳聚糖的改性研究及其在废水处理中的应用进展
磁性壳聚糖 的改性研究及其在废水处理 中的应用进展
潘媛 媛 ，李巧玲 ，李 凯旋 ，张 华 ，张淑敏 ，郑 建兴
（ 中北大学理学院 ，山西 太原 ０ ３ ０ ０ ５ １ ）
摘 要： 磁性壳聚糖微球具有成本低 、无毒、易降解及易回收等特点 ，广泛应用于多个领域 。本文在介绍磁 陛壳聚 糖微球的基本特点及水处理机理 的基础上 ，重点介绍磁性壳聚糖 的改 ｌ 生研究现状及其在水处理领域的应用进展，并对未 来的磁 陛壳聚糖改性研究给出了建议。 关键词 ： 磁性壳聚糖微球 ； 改 陛； 废水处理
物， 常 规 的水处 理手 段 效果 并 不显 著 ， 同时 现行 的许 多 水处 理 药剂 还可 能产 生对 环 境有 害 的二 次污染 物 质， 这 无 疑 会 对 环境 保 护 以及 可持 续 发 展 等 带来 不
分离出来 ， 因而 ， 寻找一种简便快捷 的分离方法 ， 无 疑对推进壳聚糖在水处理中的深入应用极具意义 嘲 。
业 的大 发展 ， 严 重 的水 体 污 染 成 为 了人 类 面 临 的重
要挑战之一。针对不同的水体污染 ， 絮凝技术、 离子 交换膜法 、 渗透作用 、 吸附、 光催化降解 、 生物技术等 多种水处理方法 ， 已广泛使用 ｎ ］ ， 但对水体中 日 益增 多 的可溶性 有机物质及非生物 降解化合物等污染
目前 ， 磁性壳聚糖微球 的结构可分 为 ３类 ： 第
一
，
核一 壳结构 ， 磁性材料为核 ， 高分子材料为壳 ； 第
二， 混合结构 ， 磁性材料分散在磁性微球内部； 第三 ，
多层 夹心 结构 ， 外层 和 内层 为高分 子材 料 ， 中间为磁
基 金项 目： 国家 自然 科学 基金 （５ １ ２ ７ ２ ２ ３ ９） ，山西 省 留学基 金 （ ２ ０ １ １ － ０ ７ １ ）
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.)-)- 磁性壳聚糖微球的制备
稍作改进。在 4&&89 的大烧杯中， 分别加入 -G 壳聚糖醋酸溶液 -&89 、 参考文献 3?5， .)&89 磁流 体， 常温下充分搅拌 1&8JH ， 以形成均匀细小颗粒。造粒结束后， 倒 %890DCH+I& 及 I&89 液体石蜡， 加入 .)&89-4G戊二醛进行交联， 先在 %&@下反应 .F， 再升温在 ?&E,&@ 下反 入 4&&89 的三口瓶中， 应 1F。产物用石油醚、 丙酮、 水充分洗涤， 抽滤， 测定磁性壳聚糖 ?&@真空干燥。参照文献3,5的方法， 微球的胺基含量。
.)1
实验方法
!.’ 染料溶液波长扫描及定量标准曲线的绘制 K 采用紫外可见分光光度计对甲基橙染料溶液进
行扫描测定 6 获得其紫外可见光谱和最大吸收波长。当对不同浓度溶液进行扫描时6 可得到染料的 定量标准曲线3I5。
!-’平衡吸附实验K配制预定组成的甲基橙溶液6取一定体积溶液于磨口锥形瓶中 6 加入定量的磁
%$ 前 言
染料废水由于其高 234、 高色度、 有机成分复杂、 微生物降解程度低等诸多特点， 一直是工业 废水处理中的一大难题。治理染料废水行之有效的途径是先通过物理化学方法将其进行预处理脱 色， 去除生物毒性大、 色度高的染料分子， 提高废水的可生化性， 然后通过后续生化处理， 达到综合 治理的目的。其中作为染料废水预处理的物理化学处理是十分关键的5/016。在物理处理法中应用最 多是吸附法， 目前工业上使用较多的吸附剂是粒状活性炭和活性硅藻土和树脂。研究表明： 活性炭 是大部分染料的最好吸附剂， 但其再生困难， 使用成本高516。而壳聚糖在水处理中的应用近年来在 国外已逐渐普遍， 主要作用是吸附和絮凝5#6。本文研究了可再生磁性壳聚糖微球对偶氮染料废水的 脱色性能， 为其在工业废水处理的应用和设计最佳工艺条件提供理论依据。
!87 7’6O 是吸附溶液的体积P$ 是吸附剂的质量。 !1’ 吸附动力学实验 K 取一定体积已知浓度的染料溶液于 -4&89 锥形瓶中 6 搅拌速度控制恒速 .&&QD 8JH6将已称重的吸附剂转入锥形瓶中6按预定时间取样6测定吸光度。
第3期
洪爱真， 魏燕芳， 陈盛： 磁性壳聚糖微球对酸性偶氮染料废水的脱色研究 ・ ・ :
34343 吸附平衡
采用平衡吸附实验比较磁性壳聚糖微球和活性碳的吸附能力。 取一定量的吸附剂, 对于不同浓 度的甲基橙溶液, 搅拌吸附至平衡, 磁性壳聚糖微球和活性碳的平衡吸附量如表 5 。 从图 5、 3 及表 5 可以看出磁性壳聚糖的吸附速度比活性碳快 , 吸附能力比活性碳强 , 是一种很
・ ・ , 有开发应用前景的新型染料废水吸附剂。
日 推 出 防 止 食 品
氧 化 保 鲜 新 方 法
上推出一 种可防止食品氧化的 高 负 电 位
还原化新装置，商品名为 “格里纳 伊 扎
,//7”。该新装置通过对不同物质施以高
负电位的负荷， 使其发生还原作用， 从而 达到防止食用油、 食品加工用水以及金属 加工物等的氧化和质地劣化， 保持食品的 鲜度的目的。据介绍， 通过这种装置的高 负电位处理， 可使鱼和水果等生鲜食品的
始浓度分别为 *+、 !++、 2/0、 ,.!、 1+. 和 ./-$% & ’5 在中性条件下搅拌吸附 ! 小时 5 取上清液测定吸 光度。实验结果如下图所示。
第$期
洪爱真， 魏燕芳， 陈盛： 磁性壳聚糖微球对酸性偶氮染料废水的脱色研究 ・ ・ "
由图 !、 " 可以看出 # 在吸附剂量一定的情况下 # 随着原液浓度的增大 # 吸附率减小而吸附量增大 # 在 甲基橙浓度为 $"%&’ ( ) 左右时#磁性壳聚糖微球有较高的吸附量和吸附率。因此 # 利用磁性壳聚糖 微球吸附甲基橙溶液 # 在中性条件下原液浓度以不大于 *%%&’ ( ) 为宜。在最佳 +, 吸附时 # 由于吸 附速度及吸附量明显增加# 原液浓度可适当提高到 "%%&’ ( )。 在处理实际废水时应根据废水的浓度、 体积及吸附剂的吸附容量来确定吸附剂的投加量。为 了减少处理时间# 提高处理效率# 可相应的增加吸附剂的用量。
./- $% & ’ 的甲基橙溶液为例来验证 34 值对吸
附的影响5 搅拌吸附 - 小时后， 34 为 - 时磁性壳 聚糖微球的吸附量是 34 为 1 时的将近两倍。因此在实际处理中5 可利用废酸5 废碱液调节 34 后再 处理。
34 值
吸附量 & $%
022"1
1 --+"2
2",
甲基橙初始浓度对吸附的影响 实验考察了不同浓度甲基橙溶液对磁性壳聚糖微球的吸附容量和吸附率的影响5 甲基橙的初
性壳聚糖微球吸附剂6恒温搅拌至吸附平衡。 在一定外加磁场作用下， 磁性微球沉降至底部， 取上清 液用 ,-. 型分光光度计测定甲基橙的平衡浓度。 吸附率的计算按下式K 去除率 （G） L 平衡吸附量的计算按下式K
2&+2= 2&
M.&&
HNL
O!2& + 2=’ $
式中 2&、 2= 分别表示溶液中甲基橙的起始浓度和平衡浓度 !87 B’6HN 表示吸附剂的平衡吸附量
福 建 轻 纺
・ ・ 2++-
表 !" 平衡吸附量
起始浓度#$% & ’( 吸附平衡时间& ) 活性碳 磁性壳聚糖微球 平衡吸附量#$% & ’( 活性碳 磁性壳聚糖微球
*+ .+"!/+"0 21*"1 !+++
!+ & & & &
+"* !"+ !"+ 2"+ -"+
,& & & &
*+ .+"!11"212"! 0-2",
表 $- 吸附剂的再生性能
使用次数 去除率 ;<
. ==-"
$ =:-%
* ="-:
*- 结论
在实验条件下#采用磁性壳聚糖微球对染料废水进行脱色的研究 # 得出以下结论 5 磁性壳聚糖微 球在最佳吸附条件下吸附饱和量大 # 对酸性染料废水具有优良的脱色能力 # 处理的 +, 值范围较宽 用量少、 吸附剂易分离、 可再生等 6+,$789。用磁性壳聚糖微球处理酸性染料废水具有脱色效率高、 优点#有较好的应用前景。 （下转第 $: 页）
.)-). 磁流体的制备
・ ・ &)&-8:9;/%<=!0>%’.-/-> 和 &)&.8:9!;/%’-<=!0>%’?/->6 充分溶解 6 在温度为 ?&@ 下 6 边 搅 拌 边 滴 加 18:9 A B;C>/ 水溶液至反应混合液的 D/ 为 ..E.- 。 在 ?&@下继续反应 %F6 得到棕黑色悬浮液6 以 悬液状态保存。.
吸附量的计算按下式!
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’#()* ($% +
式中 "#$% 表示吸附剂的吸附量 ,()、 (- 分别表示溶液中甲基橙的起始浓度和 $ 时间的浓度 #./ 0 1%, ’ 是吸附溶液的体积2+ 是吸附剂的质量。
3 结果与讨论
345 染料最大ห้องสมุดไป่ตู้收波长的测定及定量曲线的确定
采用紫外*可见分光光度计对甲基橙溶液进行扫描测定 , 其最大吸收波长为 67)8.。对不同浓 度系列溶液进行扫描测定时, 得到其定量标准曲线, 归一化后得到方程!9&)4):;<(=)4)56 。
$-" 吸附剂的再生
取浓度为 .%%&’ ( ) 的甲基橙溶液 "%&/， 加入 %-%"’ 的磁性壳聚糖微球， 搅拌吸附至平衡。 吸附 后的吸附剂可用 $&0/ ( ) 的 123/ 溶液再生 # 然后进行另一次实验 # 可反复进行多次。若要彻底再生 吸附剂#可用 $&0/ ( ) 123/ 和 %-%"&0/ ( )124, 溶液。 实验结果列于表 $ 。 结果表明， 磁性壳聚糖微球 用于吸附偶氮染料具有可再生回收、 多次反复使用的优点。
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实验部分
试剂和仪器
试剂： 壳聚糖、 戊二醛（.$7$） 、 甲苯（.$7$） 、 液体石蜡（2$8$ ） 、 （.$7$ ） 、 （2$8$ ） 、 9:3" ;!:<0-%
作者简介： 洪爱真 （/S,-0） ， 女， 福建福鼎人， 福建师范大学化学系硕士研究生。
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第 1 期（总第 /&’ 期） （ ;>?@:A =/&’B =1
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1%%# 年 1 月 OQR$1%%#
磁性壳聚糖微球对 酸性偶氮染料废水的脱色研究
洪爱真， 魏燕芳， 陈盛
（福建师范大学化学系， 福建 福州 #’%%%,）
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