氢氧化镁改性活性炭对酸性品红的吸附
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（ ） ： ｃｒｏｓｃｏｐｙ ＳＥＭ ａｎｄ ＸＲＤ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ · ， · ， ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ １ ０ ｍｏｌ Ｌ－１ ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ ０ ５ ｍｏｌ Ｌ－１ ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ， ， ｗｉｔｈ ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ ｗａｓ ２０ °Ｃ Ｗｈｅｎ ａｂｓｏｒｂｉｎｇ ａｃｉｄ ｆｕｃｈｓｉｎ ｆｏｒ １５０ ｍｉｎ ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒ · ， · ； ｂｏｎ ｆｏｒ ａｃｉｄ ｆｕｃｈｓｉｎ ｗａｓ ６ １６ ｍｇ ｇ－１ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｗａｓ ４ １２ ｍｇ ｇ－１ Ｔｈｅ ｎｅｇａ （ ） （ ） ， ， ｔｉｖｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ΔＧ ＜０ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ΔＨ ＞０ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈｅ ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ ａｎｄ ｅｎｄｏｔｈｅｒｍｉｃ ｎａｔｕｒｅ ｏｆ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｔｈｅ ， ， ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｐＨ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｄｏｓａｇｅ ｏｆ ａｄｓｏｒｂｅｎｔ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．
第 期 第 卷年第 月期
３１
１２００１９
１０ １０
高子程，等：直接分Ｃ解ｈｅ法ｍ化ｉｃ制ａｌ学备Ｒｅ研ｓ高ｅａ比ｒ究ｃｈ表ａ与ｎ面ｄ Ａ应积ｐｐ介用ｌｉｃａ孔ｔｉｏｎＣｏＣｅＯｘ复合氧化物
文章编号： （ ） １００４１６５６ ２０１９ １０１７４５０７
， Ｖｏｌ． ３１ ， Ｏｃｔ．
２Ｎ０ｏ１．９１０
１７４６
化学研究与应用
第 ３１ 卷
近几年，纺ห้องสมุดไป่ตู้工业快速发展致使印染行业成 为我国自然水资源最大的消耗者和污染源之
１ 实验部分
一［１］。现在我国平均每染 １００ 米布可产生 ４５ 吨
的废水［２］，平均每印染加工 １ 吨纺织品约消耗 １００ １ １ 试剂和仪器
～２００ 吨水，这些水中的 ８０％ ～ ９０％ 又会以染料 颗粒状椰壳活性炭（１０２０ 目）；氯化镁（分析
废水排出［３］，且每排放 １ 吨印染废水，可使 ２０ 吨 纯）；氢氧化钠（分析纯）；盐酸（分析纯）；酸性品
水受到污染。染料废水具有色度高、有机成分高、 红（分析纯）；Ｘ 射线衍射仪（ｖｃｔｉｍａ ＩＶ，日本理学
处理难度大等特点，影响水生生物的生存和生态 公司）；环境扫描电镜（Ｑｕａｎｔａ ２００，捷克 ＦＥＩ 公
： （ ）， Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ＧＡＣ ａ ｃｏｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗａｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｕ
ｓｉｎｇ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｏｎ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ． Ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｗａｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉ
氢氧化镁改性活性炭对酸性品红的吸附
刘婷婷，赵建海，王 康，李文朴
（天津城建大学环境与市政工程学院，天津市水质科学与技术重点实验室，天津 ） ３００３８４
摘要：为提高活性炭（ＧＡＣ）的吸附性能，采用氢氧化镁对活性炭进行改性，制得经济高效的改性活性炭材料。 利用扫描电镜、ＸＲＤ 对改性活性炭进行表征；通过实验确定改性活性炭的最佳制备条件：氯化镁浓度为 １ ０ · ｍｏｌ Ｌ－１，氢氧化钠浓度为 ０ ５ · ｍｏｌ Ｌ－１，氢氧化钠浸泡活性炭的温度 ２０ ℃；吸附酸性品红吸附时间为 １５０ ｍｉｎ 时，改性活性炭对酸性品红的吸附量为 ６ １６ · ｍｇ ｇ－１，而原活性炭吸附量为 ４ １２ · ｍｇ ｇ－１；热力学吉布斯 自由能 ΔＨ０＜０ 和焓变 ΔＨ０＞０，说明该吸附过程是吸热和自发进行的，同时考察了吸附时间、溶液 ｐＨ 值、吸附 剂投加量和温度等因素对吸附效果的影响。 关键词：活性炭；氢氧化镁；吸附；改性；酸性品红 中图分类号：Ｘ７０３ 文献标志码：Ａ
平衡 。 ［４］
司）；ＰＨＳ２５ 型 ｐＨ 计；ＷＥ１ 水浴恒温振荡器；
： ； ； ； ； Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｃｉｄ ｆｕｃｈｓｉｎ
； 收稿日期：２０１９０３０８ 修回日期：２０１９０４０３ 基金项目：化学工程联合国家重点实验室开放基金（ＳＫＬＣｈＥ１３Ｃ０３）项目资助 联系人简介：赵建海（１９７４），男，教授，主要从事水污染控制与工程研究。Ｅｍａｉｌ：ｊｈｚｈａｏ＠ ｔｃｕ． ｅｄｕ． ｃｎ
Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｉｄｉｃ ｆｕｃｈｓｉｎ ｂｙ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ
， ， ， ＬＩＵ Ｔｉｎｇｔｉｎｇ ＺＨＡＯ Ｊｉａｎｈａｉ ＷＡＮＧ Ｋａｎｇ ＬＩ Ｗｅｎｐｕ
（ ， ； Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｃｈｅｎｇｊｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ， ， ） Ｔｉａｎｊｉｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｑｕａｔｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｔｉａｎｊｉｎ ３００３８４ Ｃｈｉｎａ
第 期 第 卷年第 月期
３１
１２００１９
１０ １０
高子程，等：直接分Ｃ解ｈｅ法ｍ化ｉｃ制ａｌ学备Ｒｅ研ｓ高ｅａ比ｒ究ｃｈ表ａ与ｎ面ｄ Ａ应积ｐｐ介用ｌｉｃａ孔ｔｉｏｎＣｏＣｅＯｘ复合氧化物
文章编号： （ ） １００４１６５６ ２０１９ １０１７４５０７
， Ｖｏｌ． ３１ ， Ｏｃｔ．
２Ｎ０ｏ１．９１０
１７４６
化学研究与应用
第 ３１ 卷
近几年，纺ห้องสมุดไป่ตู้工业快速发展致使印染行业成 为我国自然水资源最大的消耗者和污染源之
１ 实验部分
一［１］。现在我国平均每染 １００ 米布可产生 ４５ 吨
的废水［２］，平均每印染加工 １ 吨纺织品约消耗 １００ １ １ 试剂和仪器
～２００ 吨水，这些水中的 ８０％ ～ ９０％ 又会以染料 颗粒状椰壳活性炭（１０２０ 目）；氯化镁（分析
废水排出［３］，且每排放 １ 吨印染废水，可使 ２０ 吨 纯）；氢氧化钠（分析纯）；盐酸（分析纯）；酸性品
水受到污染。染料废水具有色度高、有机成分高、 红（分析纯）；Ｘ 射线衍射仪（ｖｃｔｉｍａ ＩＶ，日本理学
处理难度大等特点，影响水生生物的生存和生态 公司）；环境扫描电镜（Ｑｕａｎｔａ ２００，捷克 ＦＥＩ 公
： （ ）， Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ＧＡＣ ａ ｃｏｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗａｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｕ
ｓｉｎｇ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｏｎ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ． Ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｗａｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉ
氢氧化镁改性活性炭对酸性品红的吸附
刘婷婷，赵建海，王 康，李文朴
（天津城建大学环境与市政工程学院，天津市水质科学与技术重点实验室，天津 ） ３００３８４
摘要：为提高活性炭（ＧＡＣ）的吸附性能，采用氢氧化镁对活性炭进行改性，制得经济高效的改性活性炭材料。 利用扫描电镜、ＸＲＤ 对改性活性炭进行表征；通过实验确定改性活性炭的最佳制备条件：氯化镁浓度为 １ ０ · ｍｏｌ Ｌ－１，氢氧化钠浓度为 ０ ５ · ｍｏｌ Ｌ－１，氢氧化钠浸泡活性炭的温度 ２０ ℃；吸附酸性品红吸附时间为 １５０ ｍｉｎ 时，改性活性炭对酸性品红的吸附量为 ６ １６ · ｍｇ ｇ－１，而原活性炭吸附量为 ４ １２ · ｍｇ ｇ－１；热力学吉布斯 自由能 ΔＨ０＜０ 和焓变 ΔＨ０＞０，说明该吸附过程是吸热和自发进行的，同时考察了吸附时间、溶液 ｐＨ 值、吸附 剂投加量和温度等因素对吸附效果的影响。 关键词：活性炭；氢氧化镁；吸附；改性；酸性品红 中图分类号：Ｘ７０３ 文献标志码：Ａ
平衡 。 ［４］
司）；ＰＨＳ２５ 型 ｐＨ 计；ＷＥ１ 水浴恒温振荡器；
： ； ； ； ； Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｃｉｄ ｆｕｃｈｓｉｎ
； 收稿日期：２０１９０３０８ 修回日期：２０１９０４０３ 基金项目：化学工程联合国家重点实验室开放基金（ＳＫＬＣｈＥ１３Ｃ０３）项目资助 联系人简介：赵建海（１９７４），男，教授，主要从事水污染控制与工程研究。Ｅｍａｉｌ：ｊｈｚｈａｏ＠ ｔｃｕ． ｅｄｕ． ｃｎ
Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｉｄｉｃ ｆｕｃｈｓｉｎ ｂｙ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ
， ， ， ＬＩＵ Ｔｉｎｇｔｉｎｇ ＺＨＡＯ Ｊｉａｎｈａｉ ＷＡＮＧ Ｋａｎｇ ＬＩ Ｗｅｎｐｕ
（ ， ； Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｃｈｅｎｇｊｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ， ， ） Ｔｉａｎｊｉｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｑｕａｔｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｔｉａｎｊｉｎ ３００３８４ Ｃｈｉｎａ