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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：
臨澤凹凸棒黏土對(duì)亞甲基藍(lán)染料吸附性能研究
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)介：
本實(shí)驗(yàn)針對(duì)目前對(duì)印染廢水的處理大多不夠徹底且存在二次污染的情況，采用凹凸棒黏土為吸附劑，對(duì)亞甲基藍(lán)模擬廢水吸附性能及動(dòng)力學(xué)特征進(jìn)行研究，并在不同試驗(yàn)參數(shù)條件下進(jìn)行對(duì)亞甲基藍(lán)染料的吸附實(shí)驗(yàn)，研究在不同的吸附劑用量、溫度、濃度、離子強(qiáng)度和酸度條件下，凹凸棒黏土對(duì)亞甲基藍(lán)染料吸附效果的影響。
詳細(xì)介紹：
研究了臨澤產(chǎn)凹凸棒黏土對(duì)模擬陽(yáng)離子型染料亞甲藍(lán)廢水的吸附性能及動(dòng)力學(xué)特征，研究了不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)（吸附劑的用量、時(shí)間、溫度、濃度、離子強(qiáng)度及酸度）對(duì)亞甲基藍(lán)染料吸附效果的影響。凹凸棒黏土對(duì)亞甲基藍(lán)染料吸附是一個(gè)放熱的物理吸附，在30℃時(shí)的最大吸附量為114.02 mg/g。吸附符合Langmuir單分子等溫模式。所有實(shí)驗(yàn)參數(shù)下吸附過(guò)程均符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)特征，相關(guān)系數(shù)大于0.999。實(shí)驗(yàn)表明，30℃，酸度在pH 7-10之間，即使在較高離子強(qiáng)度下，凹凸棒黏土仍是良好的亞甲基藍(lán)吸附劑。

作品專(zhuān)業(yè)信息

撰寫(xiě)目的和基本思路

目的：本文針對(duì)當(dāng)前水體污染嚴(yán)重，治理難的情況，以本地臨澤分布廣泛，成本較低且性能良好的凹凸棒為吸附材料，提高吸附選擇性和吸附效果，以期能夠?qū)θ玖蠌U水的治理提供更可靠的數(shù)據(jù)。 基本思路：結(jié)合本地實(shí)際，就地取材，用廉價(jià)的凹凸作為吸附劑；開(kāi)展染料吸附的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)研究，并在不同溫度、濃度、離子強(qiáng)度和酸度條件下進(jìn)行對(duì)染料的吸附實(shí)驗(yàn)。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

實(shí)驗(yàn)對(duì)在不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)（吸附劑的用量、時(shí)間、溫度、濃度、離子強(qiáng)度及酸度）下凹土對(duì)亞甲基藍(lán)染料吸附效果的影響進(jìn)行研究，表明該吸附能很好地符合Langmuir等溫模式，擬合數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合，符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)特征，相關(guān)系數(shù)均大于0.999，該生態(tài)材料對(duì)陽(yáng)離子染料亞甲藍(lán)具有較大的吸附量。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

由吸附等溫線可知，凹凸棒黏土對(duì)亞甲基藍(lán)染料吸附是一個(gè)放熱的物理吸附，實(shí)驗(yàn)表明，一定溫度，酸度pH 7-10，離子強(qiáng)度為0. 1mol/L時(shí)凹凸棒黏土是良好的亞甲基藍(lán)染料吸附劑。目前對(duì)印染廢水的處理大多不夠徹底且存在二次污染，而以?xún)r(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)便的凹凸棒黏土為材料的吸附法可以很好地解決上述問(wèn)題，并且效果較好，因此在污水處理中有實(shí)際意義。

學(xué)術(shù)論文摘要

研究了臨澤產(chǎn)凹凸棒黏土對(duì)模擬陽(yáng)離子型染料亞甲藍(lán)廢水的吸附性能及動(dòng)力學(xué)特征，研究了不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)（吸附劑的用量、時(shí)間、溫度、濃度、離子強(qiáng)度及酸度）對(duì)亞甲基藍(lán)染料吸附效果的影響。凹凸棒黏土對(duì)亞甲基藍(lán)染料吸附是一個(gè)放熱的物理吸附，在30℃時(shí)的最大吸附量為114.02 mg/g。吸附符合Langmuir單分子等溫模式。所有實(shí)驗(yàn)參數(shù)下吸附過(guò)程均符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)特征，相關(guān)系數(shù)大于0.999。實(shí)驗(yàn)表明，30℃，酸度在pH 7-10之間，即使在較高離子強(qiáng)度下，凹凸棒黏土是良好的亞甲基藍(lán)吸附劑。

獲獎(jiǎng)情況

該作品獲河西學(xué)院第六屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽“一等獎(jiǎng)”。

鑒定結(jié)果

該作品榮獲校級(jí)一等獎(jiǎng)，是一篇優(yōu)秀作品。

參考文獻(xiàn)

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同類(lèi)課題研究水平概述

許多工業(yè)領(lǐng)域如紡織、造紙、印染、皮革和冶金等行業(yè)每年都產(chǎn)生大量有色廢水，這類(lèi)污染物以高化學(xué)和生物需氧量(COD、BOD)、難以降解和毒性而引起重視。目前，對(duì)染料廢水的處理主要有化學(xué)沉淀法，生物處理法和吸附法。但有色污水中染料毒性強(qiáng)、難降解，有些染料降解后也會(huì)產(chǎn)生致癌和有毒物質(zhì)，因此不能單純依靠生化或物化等方法，吸附法對(duì)各種染料污水的處理就是一種有力的補(bǔ)充手段?；钚蕴渴且活?lèi)應(yīng)用較早較有效的吸附劑，但它成本高，再生困難。近年來(lái)，利用廉價(jià)材料作為染料吸附劑在有色污水的處理中得到較多的研究，然而，吸附選擇性差、吸附量低的缺陷限制了這些材料的應(yīng)用。生態(tài)環(huán)境材料（ecomaterials）賦予傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料、功能材料以?xún)?yōu)異環(huán)境協(xié)調(diào)性，是21世紀(jì)材料科學(xué)的發(fā)展方向。為開(kāi)發(fā)出環(huán)境負(fù)荷最小、再循環(huán)利用率最高的生態(tài)材料，目前主要研究對(duì)象有① 生物降解高分子材料如純天然材料，本身是一種再生資源，且來(lái)源廣泛，價(jià)格低，可以進(jìn)行生物降解，是生態(tài)材料中的一個(gè)重要的研究領(lǐng)域；② 循環(huán)再生材料，如利用廢棄物生產(chǎn)建材陶瓷制品，生活垃圾發(fā)電等；③能分離、分解或吸收廢氣或廢液的凈化材料，如空氣過(guò)濾器、吸附凈化材料；④綠色能源材料和仿生材料。 近年來(lái)，有些科學(xué)家注意到，利用一些生態(tài)環(huán)境材料的吸附交換性能來(lái)處理廢水，成本低、環(huán)境友好、效果佳。如凹凸棒石、蒙脫石、海泡石、木質(zhì)素和殼聚糖等具有優(yōu)良的離子交換和吸附性能，可用作生活污水和富營(yíng)養(yǎng)水體的過(guò)濾、工業(yè)廢水、廢液的離子交換劑和吸附劑等。 凹凸棒石（Attapulgite）粘土是水合鎂鋁硅酸鹽礦物, 凹凸棒石粘土具有鏈層狀結(jié)構(gòu)，在晶體結(jié)構(gòu)中存在一系列晶體孔道、比表面積大，有很強(qiáng)的物理吸附能力。由于晶體中類(lèi)質(zhì)同象置換，存在晶體缺陷和空位，使凹凸棒石帶有層面負(fù)電荷，并依靠層間吸附的陽(yáng)離子以使電荷平衡，對(duì)重金屬離子和其它物質(zhì)的吸附主要是通過(guò)上述吸附機(jī)理達(dá)到預(yù)期效果的。本文主要研究天然凹土對(duì)亞甲基藍(lán)染料的吸附行為，利用廉價(jià)的原料且獲得了理想的吸附效果。
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