稻殼是稻谷加工的副產(chǎn)物,其主要成分是多聚戊糖,粗纖維,木質(zhì)素和灰分。稻殼中的灰分90%左右的成分是SiO2,且稻殼的天然結(jié)構(gòu)中SiO2以網(wǎng)絡(luò)狀處于纖維、木質(zhì)素之中,因而稻殼的機(jī)械強(qiáng)度比較好?;诘練さ奶烊唤Y(jié)構(gòu),其多聚戊糖是較易水解的成分,因而通過化學(xué)法活化,在稻殼表面易形成多孔狀,纖維素、木質(zhì)素在活化過程中有部分分子基團(tuán)暴露,使稻殼吸附能力大大加強(qiáng)。另外,機(jī)械強(qiáng)度高也使稻殼更適合制作成吸附材料[1-3]。印染廢水的治理中,染料的降解是最困難的問題。開發(fā)對(duì)染料有強(qiáng)烈吸附作用的稻殼吸附劑,將解決印染廢水難治理的問題。稻殼吸附的染料既可回用,也可與稻殼吸附劑共同燃燒,以高溫氧化分解染料,消除污染。我們以稻殼為原料,研究了其化學(xué)活化的工藝,通過對(duì)染料實(shí)際吸附試驗(yàn),確定了最佳的吸附劑活化工藝,并進(jìn)一步確定了吸附劑應(yīng)用于印染廢水中染料吸附的工藝方法。1 材料與方法1.1 材料與試劑稻殼,溫州市稻谷加工廠收購;次甲基藍(lán)、甲苯硫酸、雙氧水、鹽酸、氫氧化鈉、碳酸鈉、單寧、粉末活性炭,均為化學(xué)純。1.2 試驗(yàn)方法1.2.1 稻殼吸附劑的制備稻殼除去泥沙等機(jī)械雜質(zhì),粉碎至20目,以自來水配制化學(xué)活化試劑,與碎稻殼攪拌混勻,在100℃以上選擇適宜的活化溫度,活化完成后。再次加入活化方式不同的活化試劑,在150℃以上選擇適宜的活化溫度,通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),以對(duì)次甲基藍(lán)染料吸附能力強(qiáng)弱為考察指標(biāo),選定最適的活化工藝,制備吸附劑樣品。1.2.2 稻殼吸附劑吸附染料的工藝稻殼吸附劑加入次甲基藍(lán)水溶液中,以吸附率為考察指標(biāo),確定吸附劑用量,吸附時(shí)間以及介質(zhì)pH值等主要工藝參數(shù),并明確溫度對(duì)吸附效果的影響,以指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用。1.2.3 分析檢測(cè)方法次甲基藍(lán)染料吸附劑的檢測(cè)采用可見分光光度法,次甲基藍(lán)在可見光區(qū)有強(qiáng)烈的吸收,選用660nm作為檢測(cè)波長,以蒸餾水為參比液,測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1。2 結(jié)果與討論2.
由表1可知,酸對(duì)稻殼活化吸附染料效果比堿活化的效果好,在常用的兩種酸中,硫酸效果優(yōu)于鹽酸,因而,選擇硫酸為活化試劑。2.2 以硫酸為活化劑的活化工藝的確定配置硫酸濃度5%(質(zhì)量與體積比)、用量30mL/100g稻殼、活化時(shí)間60min,測(cè)定活化溫度對(duì)吸附率的影響,結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,以硫酸活化,活化溫度在130℃時(shí),稻殼對(duì)次甲基藍(lán)的吸附效果最佳,且能耗最低因而,選定活化溫度為130℃。
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