花生壳材料对水溶液中阴离子型染料的吸附文献综述
2020-05-11 23:43:00
文 献 综 述
1.染料的分类
染料是能使其它物质获得鲜明而坚实颜色的有机物,通常用来着色各类纤维、纸张、木材、皮革、感光材料、食品、药品、化妆品等[1]。早期使用的染料均是天然的,1856年英国化学家Perkin合成出第一个合成染料#8212;#8212;苯胺紫,20世纪初,合成染料几乎已经完全取代了天然染料。目前商品染料已有一万多种,主要可以分为三大类:①阴离子染料:包括直接染料、酸性染料和活性染料等;②阳离子染料:即碱性染料;③非离子染料:即分散染料。
2.染料的危害
染料在给人带来绚烂的色彩的同时,也产生大量的染料废水危害人类的健康。首先,染料的高色度使得它在浓度很低的情况下就能够使得水体明显着色,而水体的色度指标是人类常见的感官指标,严重影响人类对于水体使用。不仅如此,染色的高色度还会减少水体的透光度,影响水生植物的光合作用,破坏整个水体生态系统。据统计,在染料生产过程中,随废水约损失2%的产品,而在染料使用过程中,这一损失则高达10%,这不仅造成了资源的极大浪费,同时也对环境造成了巨大的影响[2]。
3.染料废水的处理方法
染料废水具有水量大、有机污染物含量高、色度高、pH值变化大、水质变化剧烈等特点[3]。对染料废水的处理方法包括絮凝沉降法、化学氧化法、电化学法、膜分离法,以及吸附法等。
其中吸附法是指在固相-气相、固相-液相、固相-固相、液相-气相、液相-液相等体系中,某个相的物质密度或溶于该相中的溶质浓度在界面上发生改变的现象。具有吸附作用的物质称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质[4]。吸附剂的共同特点是具有较大的比表面积、适宜的孔结构和表面结构,对吸附质有强烈的选择性吸附能力,一般不与吸附质和介质发生化学反应,制造方便、易再生,有良好的力学强度等。常见的吸附剂包括活性炭、娃胶、沸石分子蹄、活性氧化招、生物质吸附剂等[5]。
近年来,越来越多的以天然高分子为基材的吸附剂被应用于处理染料废水。天然高分子是自然界中动、植物以及微生物资源中的大分子,它们在被废弃后很容易分解成水、二氧化碳等,且来源广、无毒害,是环境友好材料。正是由于天然高分子材料具有上述的优异性能,其目前在生物、医药及食品加工等诸多领域中已有着广泛的应用。
在水处理领域中,由于天然高分子分子链上分布着大量的游离经基、胺基等活性基团,所以其有良好的水体净化功能,其中杨超等[6]用花生壳作为吸附剂对苋菜红和日落黄进行吸附,其最大吸附能力分别为14.90mg/g、13.99mg/g;黄宏霞等[7]用木屑活性炭对水中酸性红进行吸附实验理论最大吸附量可达到442.40mg/g;孙影芝等[8]以苤蓝皮作为生物吸附剂对阴离子染料苋菜红、日落黄、亮绿进行吸附试验,最大吸附量分别为31.15、26.32、36.10mg/g。