花生壳材料对阳离子型染料的吸附文献综述
2020-05-12 22:05:19
文 献 综 述
1、染料的来源与危害
与天然染料相比,合成染料因使用方便、性质稳定、成本低、品种多等优点而被广泛地应用于纺织、造纸、橡胶、塑料、化妆品、制药和食品工业[1-3]。目前商品染料已有一万多种,其中多数具有复杂的芳环结构而难以生物降解。染料的广泛使用导致染料废水大量排放到自然水体中,造成水体污染。即便是少量的染料废水排放也会导致大片水体着色,这不仅影响水体的美观而且减少透光量,进而影响生物的光合作用。工业生产中,染料废水的去除方法有絮凝[4]、氧化或臭氧化[5-6]、膜分离[7]和活性炭吸附[8]等,但这些技术因效率低、成本高等原因,难以普遍使用。活性炭吸附是目前应用最广的染料废水处理方法,但活性炭价格相对较高,使用后需再生,这又会产生再生费用,并且产生二次染料废水或导致吸附剂及吸附能力的损失,因此其使用也受到限制。人们开始寻找廉价易得、可更新的材料用于处理染料废水。一些农业废弃物已被用于此项研究,这些材料可以一次性使用,然后适当处置,也可用作供能燃料或做为固体发酵的底物、利用微生物来生产土壤调节剂和动物饲料。
近年来,随着纺织工业的迅速发展,有机染料得到极其广泛的应用。据不完全统计,全球已有超过10000种染料,每年以70多万吨的产量在商业化大批量生产,而在生产和使用过程中约有10%-75%的染料进入环境水体,成为环境污染源。随着环境保护和生态要求的不断提高,相应的废水排放标准也越来越严格。由于废水处理技术和污染治理成本的限制,大多数企业,特别是私有企业的高浓度废水只是经过简单处理,再经城市污水处理厂稀释以及常规性处理就排入环境水体,缺乏有效的污染削减,直接威胁着饮用水、生活用水的安全。因此,染料废水污染问题已成为严重影响人类社会经济可持续发展的重大关键问题。
2、秸秆材料定义
农作物秸秆是指水稻、小麦、玉米、棉花、薯类、油料、甘蔗等禾本科农作物成熟脱粒后剩余的茎叶( 穗) 部分的总称,又称禾秆草。秸秆中物质主要是来源于农作物光合作用过程,占光合作用产物的1/2左右。其中,主要是以碳、氢、氧元素为主要组成元素的纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、氨基酸等有机分子,其次含有少量的钾、硅、氮、钙、镁、磷等无机成分[9]。工业革命以前的农业社会时期,物质贫乏,农民对秸秆的利用非常充分,如取暖、编织家用品、燃烧或者堆沤处理等。然而,随着几次工业革命的到来,社会生产力的发展,各种新技术的出现,煤、电、天然气的普及、各种工业制品的丰富,造成农村对秸秆的需求减少。为了方便处理,越来越多的秸秆被直接焚烧,造成了一系列的负面影响。例如,引起PM2.5数值上升造成雾霾天气、引发大火、甚至会造成飞机无法正常起降[10]。近年来,频频爆发一些此类事件,引起了人们的注意。因此,如何有效利用秸秆,成为了一个社会关注度较高的问题。
3、秸秆材料的作为吸附材料的应用