本文将介绍关于酸性黑 1的染料废水有哪些吸附材料,旨在为酸性黑 1的染料废水处理提供参考思路。
简述:酸性黑 1,又称为氨基黑10B,英文名称:Amido Black 10B,CAS:1064-48-8,分子式:C22H14N6Na2O9S2。酸性黑 1是一种氨基酸染色重氮染料,用于生化研究,可用于对转印膜印迹上的总蛋白进行染色。它还用于刑事调查,以检测带有潜在指纹的血液,它能将血液中的蛋白质染成蓝黑色。
吸附研究:
染料广泛应用于人类生产和生活中,如纺织、涂料、造纸和印刷等行业。染料废水成分复杂,化学结构稳定,pH 波动大,难降解;并且由于废水量大,污染物浓度高,染料废水已成为我国当前最主要的水体污染源之一。部分染料和其代谢产物具有生物毒性或三致效应(致畸、致癌及致突变),严重损害人类健康。因此,染料废水的处理是当前国内外水污染控制领域亟需解决的主要环境问题之一。降低处理染料废水的成本,提高处理染料废水的效率,是进一步要解决的问题。处理染料废水的方法中,吸附法由于成本低,操作简单等优点而被广泛应用。
1. 新型有序介孔炭对酸性黑1染料的吸附
戴红玲等人成功合成沥青树脂并以其作为碳源,利用模板法,制备有序介孔炭(OMC)纳米材料。采用吸附实验,研究了制备的OMC对酸性黑1(AB1)染料的吸附性能。OMC对AB1染料的吸附量随着pH升高而减少;随着盐度的增加呈先增加后趋于稳定的趋势;吸附量随着温度的升高而增加,对AB1染料的吸附过程是吸热反应;吸附过程更适宜采用Langmuir等温吸附方程和准二级动力学模型表达;由于位阻效应和介孔材料的孔径结构等因素的影响,OMC对AB1染料的吸附效果优于活性炭。OMC的制备途径如图所示:
2. 磁性氧化石墨烯对酸性黑1染料的吸附
曹雷等人采用化学共沉淀法制备CoFe2O4@GO磁性复合材料,研究选择染料氨基黑10B为研究对象,对影响CoFe2O4@GO吸附氨基黑10B染料的参数,如溶液pH值、吸附剂用量、吸附时间、吸附容量以及样品体积等进行研究,实验结果表明,在0.05~1.0μg/mL浓度范围内,工作曲线为A=0.3329X+0.0194,R=0.9992,相对标准偏差为1.24%,最低检测限LOD为0.037μg/mL,将该法应用于含氨基黑10B废水中氨基黑10B的吸附与检测,回收率在88.0%~98.8%之间。
3. 聚合物改性膨润土对酸性黑1染料的吸附
膨润土具有较高的离子交换容量、价格低廉、储量丰富等优点,而被广泛应用在水污染处理中。
刘国然等人以丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)、聚烯丙基胺(PAA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为改性剂,制备了三种具有高效吸附性能的吸附材料。主要研究内容结果如下:
(1)以丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为改性剂,制备了聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵-膨润土(Bent-PDAC)。表征结果显示,所得产品具有更高的稳定性,更大的层间距。吸附结果表明:在pH为3,温度为35℃,时间为240 min,初始浓度为500 mg/L的最佳吸附条件下,Bent-PDAC对氨基黑10B的吸附量高达399.47 mg/g。Bent-PDAC对氨基黑10B的吸附动力学符合pseudo-second-order动力学模型,吸附等温式符合Langmuir等温式。
(2)以聚烯丙基胺为改性剂,采用有机聚合物直接插层法,对膨润土进行改性,制备了聚烯丙基胺-膨润土(Bent-PAA)。这种改性方法更为简单,生产成本更低。吸附实验所测得的最佳吸附条件为:pH为2,温度为45℃,浓度为200 mg/L,时间为120min。Bent-PAA对氨基黑10B的最大吸附量为144.08 mg/g。Bent-PAA对氨基黑10B的吸附动力学符合pseudo-second-order动力学模型,吸附等温式符合Langmuir等温式。
(3)以二甲基二烯丙基氯化铵为改性剂,采用原子转移自由基聚合的方法对膨润土进行改性,制得了聚二甲基二烯丙基氯化铵-膨润土(Bent-PDMDAAC)。吸附试验结果显示最佳吸附条件为:pH为2,温度为35℃,时间为120 min,初始浓度250 mg/L。Bent-PDMDAAC对氨基黑10B的最大吸附量为123.1 mg/g。Bent-PDMDAAC对氨基黑10B的吸附动力学符合pseudo-second-order动力学模型,吸附等温式符合Langmuir等温式。
4. N杂化PGMA阳离子螯合吸附剂对酸性黑1的吸附
孙诗书等人制备了一种新型的多胺功能化聚甲基丙烯酸缩水甘油酯阳离子螯合吸附剂,考察了在不同pH、不同浓度等条件下该吸附剂下对酸性黑1吸附性能的影响。实验结果证明:在单组分初始浓度为150 mg/L,pH=2,t=25℃避光的条件下,吸附剂对酸性黑1的吸附效果最好,其脱色率为99.7%。等温吸附平衡符合Freundlich模型拟合,最大吸附量为486.45 mg/g。不同温度下吸附剂对酸性黑1吸附实验证明吸附过程是吸热的。
参考文献:
[1]孙诗书,张小朋,张大帅等. N杂化PGMA阳离子螯合吸附剂对酸性黑1的吸附[C]// 中国环境科学学会(Chinese Society for Environmental Sciences). 中国环境科学学会2022年科学技术年会论文集(二). 海南省水环境污染治理与资源化重点实验室.海南师范大学化学与化工学院;, 2022: 6. DOI:10.26914/c.cnkihy.2022.016732.
[2]曹雷,朱雨情,沙鸥等. 磁性氧化石墨烯对氨基黑染料的吸附研究 [J]. 广州化工, 2022, 50 (06): 65-68.
[3]刘国然. 聚合物改性膨润土及其对氨基黑10B的吸附[D]. 济南大学, 2017.
[4]戴红玲,彭小明,胡锋平. 新型有序介孔炭的制备及其对酸性黑1染料的吸附性能研究 [J]. 环境污染与防治, 2016, 38 (11): 1-6. DOI:10.15985/j.cnki.1001-3865.2016.11.001.