一、引言

进入21世纪以来，随着科技的进步和工业的发展，人们对生活水平的要求不断提高，对自然界和环境的破坏越来越严重。近年来，与染料相关的工业发展十分迅速，而且所涉及的领域也十分广泛，包括纺织、皮革、食品、化妆、涂层、造纸、印染和染料工业生产等行业^[1]，这些工业产生的含有有机染料的污水是环境污染的主要来源之一，由于废水色度高、有机物含量高、可生化性差，难降解等特点，排放包含染料的废水到河流中，即使浓度很低也会降低水体的透光度，影响水生植物的光合作用，从而破坏水中生态平衡导致环境问题^[2]。另外，染料废水会影响水生生物种群的繁殖趋势，导致生态失调^[3]。研究表明,许多染料具有致畸、致癌、突变的”三致”作用。它们虽然在水体中含量很低,但却易溶解于生物有机相，在生物体内高度富集,并通过食物链最终进入人体危及人类健康^[4]。我国对染料的需求和消耗量十分庞大，年产量占世界总产量的45 %，位居世界第一^[5]。目前，我国染料产量已经达到115万吨，600多种，而且这些染料在朝着高质量（抗光解，抗氧化，抗生化降解）方向发展，据调查统计资料显示生产量比较大的染料包括分散染料、活性染料、硫化染料、还原染料和酸性染料，这些染料又可以细分成不同的类别。比如还原染料按化学结构又可以分为靛类和蒽醌类染料；分散染料品种类型有偶氮类、蒽醌类和杂环类等。废水中的有机染料具有结构复杂、成分混杂、色度高、难以生物降解和化学分解等特性，如果排放前不经过适当的处理，则会进一步扩大污染，从而使治理的难度和成本显著增加，因此，染料工业废水的净化处理已经刻不容缓^[6]。现在用于有机染料去除的技术主要包括吸附、化学混凝、氧化和膜分离。其中，吸附法相对于其它方法有很大优势，低成本、简便、有效、PH适用范围广、物理化学性质稳定。因此，近年来吸附法在有机染料的去除应用上引起了广泛关注。

二、吸附法和吸附剂

吸附法是采用多孔性的固体（具有较大的比表面积和表面能）作为吸附剂将水溶液中的有机染料或其他杂质分子吸附在其表面，从而达到富集、分离和净化的目的。吸附法是一种较常用的水污染处理方法，它有诸多优点，例如吸附量大、吸附效率高、吸附时间短、简单易操作、成本低、无二次污染、可循环使用等。吸附剂大多是固体颗粒，不溶于水，所以比较容易分离，而且在净化污染物过程中不会破坏吸附质的结构，引入副产物。当然，吸附剂的吸附效率也会受到污染体系的环境的影响，强酸强碱、高温、引入无机盐等都会影响。

常被用作吸附剂的包括无机材料吸附剂、有机-无机杂化材料（MOFs)吸附剂和有机材料吸附剂等^[7]。

2.1 无机材料吸附剂

典型的无机材料吸附剂有活性炭，黏土吸附剂等：

1）活性炭由木料、树枝、果皮果壳、秸秆等经过高温碳化制备，主要由碳元素组成含有少量的杂原子，含有丰富的孔结构、比表面积非常高甚至能达到1000 m² g^-1。它对大部分有机染料、有毒气体等的吸附效果非常好，是一种理想的吸附材料^[8]。Machado^[9]等用商业活性碳粉来吸附溶液中的活性红M-2BE，吸附效果非常好，在常温、中性液体系中吸附量可以达到243.9 mg g^-1,吸附率在90 %以上。活性炭性能优良，脱色效果好，但其再生比较困难，造成成本相对较高，因此活性炭吸附应用于印染废水的脱色处理仍具有较大的局限性。

2）大部分粘土矿物具有硅氧四面体和铝氧八面体结构，这一独特的层状结构具有良好的吸附性能和离子交换性能。其中分布较广且具代表性的粘土矿物有膨润土、硅藻土、凹凸棒土、高岭石和海泡石等，这类材料的共同的特点是在水溶液中分散性好、丰富的孔结构、比表面积高、廉价等优点，因此在染料废水处理领域得到了广泛研究^[10-11]，然而，吸附染料后解吸困难，并且容易引发二次污染。

2.2有机-无机杂化材料吸附剂