改性亚麻对阳离子染料的吸附特性

积，Ｌ；ｍLeabharlann Baidu示吸附剂的用量，ｇ。
１．４ 响应面试验
利用响应曲面法设计试验，利用统计软件 ＤｅｓｉｇｎＥｘｐｅｒｔ
８．０中的方差分析（ＡＮＯＶＡ）进行试验设计与分析 。 ［１４］ 依据
单因素的研究结果，得到影响因素有改性时间、吸附剂用量、
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江苏农业科学 ２０１９年第 ４７卷第 ５期
初始染料浓度、吸附温度等，因此设置 ４个因素 ３个水平为响 应面试验的组合，详见表 １。
学与环境治理研究。Ｅ－ｍａｉｌ：７６７５７４９８５＠ｑｑ．ｃｏｍ。 通信作者：李小敏，博士，教 授，主 要 从 事 绿 色 化 学 和 环 境 治 理 研 究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｘｍ２２８＠１６３．ｃｏｍ。
ＲＯ－１０Ｂ实 验 室 专 用 超 纯 水 机，７９－１磁 力 加 热 搅 拌 器，
ＦＡ－２１０４Ｎ 电 子 天 平，ＫＹＫＹ －２８００Ｂ 扫 描 电 子 显 微 镜
我国是染料生产大国，２０１０年产量达 ７５．６万 ｔ，位居世 界染料产量之首。据调查，每生产 １ｔ染料会产生 ７４４ｍ３ 污 染废水［１］。染料废水色度深、有机污染物含量高、性质稳定、 不易生物降解，排入水体会造成透光率降低，导致水体生态系 统被破坏［２］。甲 基 紫 是 一 种 三 苯 甲 烷 类 化 合 物，其 在 染 料、 制药和分析试剂等方面有广泛应用 。 ［３］ 但其组成复杂、可生 化能力差，对 人 类 及 各 种 生 物 具 有 致 畸、致 癌 和 致 突 变 的 作用 。 ［４］
麻备用。取 ５ｇ未改性亚麻放入锥形瓶中，加入 １００ｍＬ、不同
浓度的酒石酸溶液，利用磁力加热搅拌器在不同温度下搅拌
不同时间后过滤，并用去离子水洗至滤液 ｐＨ值约为 ７，滤渣
在 ６５℃条件下烘干 ８ｈ后，自然冷却至室温，即得到不同条
件下的酒石酸改性亚麻。用红外光谱仪和 ＳＥＭ 对吸附剂的
结构进行表征。
表 １ 响应面试验因素与水平编码
水平 Ａ：改性时间 （ｍｉｎ）
以新疆伊犁亚麻废料作为原料，对其进行试剂（酒石酸） 改性，制成高效生物质吸附剂，并研究不同吸附条件对印染废 水中甲基紫染料吸附脱色的影响。此项研究既降低了废水中 甲基紫染料的浓度，又可以达到亚麻的资源化利用，降低吸附 成本，达到以农林废弃物治理染料废水的目的。
１ 材料与方法
１．１ 试验仪器与材料 试验仪器：ＺＨＷ －１０３Ｂ恒温培养振荡器，ＴＤＺ５－ＷＳ湘
摘要：利用酒石酸溶液对亚麻原料进行改性，制备出具有良好吸附性能的吸附剂。以单因素和多因素做静态试 验，研究亚麻对水中甲基紫的吸附效果。结果表明，改性亚麻的去除率可达 ９６．２％；不同初始染料浓度，在一定吸附 时间内，吸附过程均符合准二级动力学模型和 Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温模型，最大均匀位点吸附量可达 ７６．９２ｍｇ／ｇ；该吸附为自 发的吸热反应，温度升高利于反应进行。响应面法优化试验结果表明，吸附效果最佳组合为改性时间为 ６０ｍｉｎ、吸附 剂用量为 ０．１ｇ、初始染料浓度为 ８０ｍｇ／Ｌ、吸附温度为 ４０℃。改性亚麻材料可以作为阳离子染料的良好吸附剂，对处 理染料废水具有重要的意义。 关键词：亚麻；甲基紫；吸附剂；酒石酸；响应面分析；动力学方程；热力学参数 中图分类号：Ｘ７０３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－１３０２（２０１９）０５－０２４９－０７
仪离心机，ＤＨＧ－９０３０电热恒温鼓风干燥箱，ＴＵ－１９０１双光 束紫外可见分光光度计，ＹＢ－５００Ａ高速多功能粉碎器，ＫＬ－
收稿日期：２０１７－１１－２７ 基金项目：新疆维吾尔自 治 区 青 年 科 技 创 新 人 才 培 养 工 程 优 秀 青 年
科技人才培养项目（编号：ＱＮ２０１６ＹＸ００６６）。 作者简介：淡玄玄（１９８８—），女，陕西兴平人，硕士，主要从事绿色化
１．３ 吸附试验
量取 ２５ｍＬ一定质量浓度的甲基紫溶液置于 ２５０ｍＬ锥
形瓶中，加入一定质量的改性吸附剂，置于全温培养摇床，控
制温度与时间，振荡吸附，将吸附后混匀的溶液离心分离，取
其上 层 清 液 测 吸 光 度，根 据 标 准 曲 线 （ｙ＝０．０８７５６ｘ－ ０．０１１２０；ｒ２ ＝０．９９９８７）计算吸附量（ｑ）、去除率（Ｅ），具体见
以生物质作 为 吸 附 剂 的 吸 附 法 与 沉 淀 法［５］、生 物 降 解 法 等 ［６］ 方法相比较，具有快速、高效、适应性强、可再生循环 等特点，同时在废水处理方面更易被广泛应用 。 ［７］ 近年来国 外已对一些农业 废 弃 物，如 稻 壳 ［８］、橘 子 皮 ［９］、树 叶 ［１０］、花 生 壳［１１］、甘蔗渣［１２］等进行研究，但以亚麻废料作为吸附剂对染 料的吸附研究还鲜有报道。我国新疆维吾尔自治区是亚麻生 产的第二大产地，每年生产的亚麻可达 ５万 ｔ［１３］。
（ＳＥＭ），Ｍａｇｎａ－５６０红外光谱仪。试验材料为产自新疆伊犁
的亚麻。试验所用试剂：酒石酸、甲基紫，均为分析纯物质，市
售试剂。试验 地 点：伊 犁 师 范 化 学 与 环 境 科 学 学 院 实 验 室。
试验时间：２０１７年 ７月初。
１．２ 吸附剂的制备及其表征
将亚麻废料洗净后干燥粉碎，过 ８０目筛后作为未改性亚
江苏农业科学 ２０１９年第 ４７卷第 ５期
淡玄玄，李小敏．改性亚麻对阳离子染料的吸附特性［Ｊ］．江苏农业科学，２０１９，４７（５）：２４９－２５５． ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０１９．０５．０５９
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改性亚麻对阳离子染料的吸附特性
淡玄玄１，２，李小敏１
［１．伊犁师范学院化学与环境科学学院，新疆伊宁 ８３５０００；２．新疆天业（集团）有限公司，新疆石河子 ８３２０００］
公式（１）、公式（２）：
ｑ＝（Ｃ０ －Ｃｅ）Ｖ； ｍ
（１）
Ｅ＝Ｃ０ －Ｃｅ×１００％。 Ｃ０
（２）
式中：ｑ表示吸 附 剂 对 染 料 的 吸 附 量，ｍｇ／ｇ；Ｅ表 示 吸 附 剂 对
染料的吸附去除率，％；Ｃ０ 表示染料的初始浓度，ｍｇ／Ｌ；Ｃｅ表 示吸附一定 时 间 后 染 料 残 留 浓 度，ｍｇ／Ｌ；Ｖ表 示 染 料 溶 液 体