造紙黑液用于活性炭的制備及微波協(xié)同對(duì)直接桃紅的吸附

1、造紙黑液用于活性炭的制備及微波協(xié)同對(duì)直接桃紅的吸附印染工藝產(chǎn)生的廢水量不僅較大，且含有毒有害成分。然而廢水中的染料是造成廢水色度高的主要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年生產(chǎn)40多萬(wàn)噸紡織用染料，而其中約有10%-20嗾料在印染加工過(guò)程中隨廢水排入環(huán)境中。隨著人們生活水平的提高，人類對(duì)紙的需求量也越來(lái)越大，這種供求關(guān)系帶動(dòng)了造紙工業(yè)的迅速發(fā)展，造紙廢水也就成為了造成環(huán)境污染的重要污染源之一。近幾年來(lái)，微波具有操作簡(jiǎn)單，省時(shí)節(jié)能，成本低，高效快速的特點(diǎn)逐漸被人們認(rèn)識(shí)到。然而微波的這些特點(diǎn)可以廣泛地運(yùn)用在環(huán)保領(lǐng)域，因此20世紀(jì)80年代后，在降解廢水中有機(jī)物的方面，微波輻射技術(shù)成為一項(xiàng)新技術(shù)，并逐漸取代傳統(tǒng)的

2、加熱方法。同時(shí)，由于活性炭表面的不均勻性，微波照射使能吸收微波能的活性炭表面產(chǎn)生許多能量比其它部位高得多的“熱點(diǎn)”，這些“熱點(diǎn)”常作為誘導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)的催化劑。因此，本文就是根據(jù)這些原理，探討在微波照射下，黑液活性炭在不同條件下對(duì)直接桃紅模擬的印染廢水的降解率。一、實(shí)驗(yàn)1. 實(shí)驗(yàn)儀器微波爐：P80D23N2L-A9（R0）電子天平：上海光正醫(yī)療儀器XX公司調(diào)溫電熱套：北京中興偉業(yè)儀器XX公司SHZIII循環(huán)水真空泵：上海亞榮生化儀器廠DZ6051型真空干燥箱：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備XX公司SZ97自動(dòng)三重純水蒸餾器：上海亞榮生化儀器廠玻璃儀器氣流烘干器：北京中興偉業(yè)儀器XX公司W(wǎng)HY-2s主返水浴恒溫振

3、蕩器：江蘇大地自動(dòng)化儀器廠TU-1901雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司2. 實(shí)驗(yàn)藥品及材料木屑（桉樹(shù)木屑），造紙黑液，直接桃紅（12B），AgNO3（約0.1g/ml），濃HCl3. 活性炭的制備稱取100g的木屑放在大燒杯中，并加入250mL的造紙黑液和250mL蒸儲(chǔ)水，攪拌均勻，靜置24h后將混合物放入生期中，放入電熱套中高溫炭化，充分利用黑液中的堿性物質(zhì)作為活化劑進(jìn)行活化，冷卻，得到制備的粗制的活性炭。將粗制的活性炭用濃度為1%左右的HCl浸泡24h后，再用蒸餾水將活性炭中的氯離子洗凈（用AgNO歌檢驗(yàn)氯離子），最后在105c時(shí)在恒溫真空干燥箱中烘干，研碎待用。4

4、. 不同條件對(duì)直接桃紅脫色率的影響脫色率的計(jì)算公式為：脫色率（%=X100%A1為模擬染料廢水降解后的吸光度A0為模擬染料廢水降解前的吸光度(1)未微波對(duì)脫色率的影響。分別稱取0.1，0.3，0.5，0.7g活性炭于編號(hào)為A1、A2、A3、A4的150mL錐形瓶中，再分別加入20mL濃度為200mg/L的直接桃紅溶液(Abs=1.1916),靜置3.0min,初定容至50mL后放入WHY-2駐返水浴恒溫振蕩器中將震蕩時(shí)間設(shè)置20min，溫度設(shè)定分別在35，充分震蕩后將錐形中的混合物定容至100mL的容量瓶中，最后用真空抽濾機(jī)抽濾，將濾液用紫外分光光TU-1901雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)在波長(zhǎng)入

5、=525.5nm處測(cè)其濾液的吸光度，并計(jì)算它們脫色率。(2)微波火力對(duì)脫色率的影響。分別稱取0.5g活性炭于編號(hào)為B1、B2、BSB4、B5的150mL錐形瓶中，再分別加入20mL濃度為200mg/L的直接桃紅溶液(Abs=1.1916),靜置3.0min,分別在低火、中低火、中火、中高火、高火的條件下微波3.0min，冷卻至室溫，初定容至50mL后放入WHY-2SB返水浴恒溫振蕩器中將震蕩時(shí)間設(shè)置20min，溫度設(shè)定分別在35，充分震蕩后將錐形中的混合物定容至100mL的容量瓶中，最后用真空抽濾機(jī)抽濾，將濾液用紫外分光光TU-1901雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)在波長(zhǎng)入=525.5nm處測(cè)其濾液

6、的吸光度，并計(jì)算它們脫色率。(3)微波時(shí)間對(duì)脫色率的影響。分別稱取0.5g活性炭于編號(hào)為C1、C2、C3C4CSC6的150mL錐形瓶中，再分別加入20mL濃度為200mg/L的直接桃紅溶液(Abs=1.1900),靜置3.0min，中火的條件下分別微波1.0，2.0，3.0，4.0，5.0，6.0min，冷卻至室溫，初定容至50mL后放入WHY-2Si返水浴恒溫振蕩器中將震蕩時(shí)間設(shè)置20min，溫度設(shè)定分別在35，充分震蕩后將錐形中的混合物定容至100mL的容量瓶中，最后用真空抽濾機(jī)抽濾，將濾液用紫外分光光TU-1901雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)在波長(zhǎng)入=525.5nm處測(cè)其濾液的吸光度，并計(jì)

7、算它們脫色率。（4）微波條件下活性炭用量對(duì)脫色率的影響。分別稱取0.1，0.3,0.5,0.7g活性炭于編號(hào)為D1、D2、D3D4的150mL錐形瓶中，再分別加入20mL濃度為200mg/L的直接桃紅溶液（Abs=1.1916），靜置3.0min，在高火的條件下分別微波3.0min，冷卻至室溫，初定容至50mL后放入WHY-2Si返水浴恒溫振蕩器中將震蕩時(shí)間設(shè)置20min，溫度設(shè)定分別在35，充分震蕩后將錐形中的混合物定容至100mL的容量瓶中，最后用真空抽濾機(jī)抽濾，將濾液用紫外分光光TU-1901雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)在波長(zhǎng)入=525.5nm處測(cè)其濾液的吸光度，并計(jì)算它們脫色率。二、實(shí)驗(yàn)結(jié)

8、果與討論1 .未微波的條件下對(duì)脫色率的影響由表4可知，在未微波條件下，直接桃紅的脫色率隨著活性炭用量的增加而增大，但比較表1、表4，我們可以發(fā)現(xiàn)，與未微波相比，在微波條件，直接桃紅的脫色率大大提高。2 .微波條件下對(duì)脫色率的影響（1）微波火力對(duì)脫色率的影響。由實(shí)驗(yàn)知，微波時(shí)，微波爐不同的火力對(duì)直接桃紅的脫色率不同，由表2可知，當(dāng)微波3min，隨著微波爐火力的增加，染料廢水的脫色率先升高再降低再升高。當(dāng)用中低火或高火時(shí)，直接桃紅的脫色率分別可達(dá)86.66%和86.82%。（ 2）微波輻射時(shí)間對(duì)脫色率的影響。由表3可知，在微波條件下，直接桃紅的脫色率隨著微波輻射時(shí)間的增加而增大，輻射6.0min脫

9、色率可達(dá)87.05%，而由表4知，未微波時(shí)活性炭對(duì)直接桃紅的脫色率為58.72%，這表明在微波條件能明顯提高活性炭對(duì)直接桃紅的脫色率。（ 3）微波條件下活性炭用量對(duì)脫色率的影響。由表4可知，在微波條件下，直接桃紅的脫色率隨著活性炭用量的增加而增大。當(dāng)活性炭用量為35g/L時(shí)，直接桃紅的脫色率可達(dá)88.15%。三、結(jié)束語(yǔ)1.結(jié)果由圖1知，不管在微波或未微波條件下，染料直接桃紅的脫色率都是隨著活性炭用量的增加而增大，但在相同活性炭用量時(shí)，在微波條件下直接桃紅的脫色率明顯高于在未微波條件下的脫色率。在微波條件下，當(dāng)活性炭用量大于20g/L時(shí)，隨著活性炭用量的增加，染料直接桃紅的脫色率逐漸趨于平穩(wěn)。這表明溶液中直接桃紅濃度的減少不僅是吸附作用，而是活性炭和微波的協(xié)同作用共同造成。1：活性炭+微波；2：活性炭圖1微波與未微波條件下對(duì)脫色率的影響2. 結(jié)論（ 1）本實(shí)驗(yàn)采用造紙黑液為活化劑，用廢棄木屑炭化物質(zhì)制取高脫色力活性炭。（ 2）采用造紙黑液作為活化劑制備高性能吸附材料，工藝上不必對(duì)黑液進(jìn)行酸析，減少了工藝流程，節(jié)約了