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晨源_CYD

新虫 (初入文坛)


[交流] 纺织废水的处理

工业污水含有大量的有毒污染物,每年全球纺织工业的染料总消耗超过107千吨,进入江河湖海的相关废弃染料更是高达百万公斤。因此,纺织废水已是主要水环境污染物。

目前,商品化的染料超过100,000种,含有磺酸基的酸性染料一般用于印染聚酰胺、木材和丝绸。

树枝状聚酰胺-胺(PAMAM)是高度支化、结构确定、纳米尺寸的合成大分子。研究发现,SBA-15/PAMAM纳米吸附剂对酸性蓝62染料有较高的去除率。
目前已发展了物理、化学和生物等各种工艺,如超声、反渗透、离子交换和吸附等用于清除染料。其中吸附是成本效益最好的方法,可进行大范围的水处理和生产再生水。

各种吸附剂,如活性炭、沸石、灰、氧化石墨烯、多孔硅等已用于清除染料。高性能吸附剂应具备较高的效率和吸附能力。

许多科研人员集中于研究高表面积、大孔体积和高效的介孔硅材料。六方和非常规整的SBA-15纳米材料有许多优点,如可调节的孔径尺寸、孔壁厚度、易于合成、热及机械性质稳定、易于功能化等。

从1992年发现介孔硅到现在,介孔硅已被用于诸多领域。硅壁表面可用有机基团修饰,以适用于特定的用途。

纳米材料的表面功能化具有重要意义,这使基质材可用于多种目的,如非均相催化和分离。树枝状大分子是柔软的吸附剂,它易于通过基质材料以催化反应。

树枝状分子是一类含有一个中心核与末端基的低分子量聚合物。树枝状聚酰胺-胺(PAMAM)是高度支化、结构确定、纳米尺寸的合成大分子。

它们是亲水的大分子,具有氨或乙二胺核心、酰胺-胺重复单元、一级胺(整代)或甲基酯(半代)末端基。

该论文的研究目标是考察SBA-15/PAMAM从水介质中清除酸性染料(酸性蓝62)的可能性,并在响应面分析法(RSM)中采用中心复合设计(CCD)优化参数,获得最高的清除效率。

RSM是一个用以测定化学反应或工业过程中最佳操作条件的有用的统计学方法,广泛用于实验设计。在RSM方法中,根据独特的实验设计,用最少的实验可同时改变几个变量因素。

使用实验设计工艺开发吸附剂,可提高产品性能、降低开发的总体时间和成本。综述文献证实,还没有关于SBA-15/PAMAM纳米吸附剂从水溶液中清除酸性染料分子的报道。

伊朗IslamicAzad 大学的Maryam Mirzaie1等人采用SBA-15、3-氯丙基三甲氧基硅、PAMAM(多个端氨基)等为原料制备了SBA-15/PAMAM纳米吸附剂,并将其用于从水介质中吸附酸性蓝(AB62)染料。

研究发现,SBA-15/PAMAM纳米吸附剂对酸性蓝62染料有较高的去除率。提高吸附剂用量和接触时间,可提高去除率,但随着pH、染料浓度、温度升高,吸附率降低。采用基于CCD的RSM对染料去除工艺进行了优化。

最佳去除染料的条件为:pH=2、接触时间60min、SBA-15/PAMAM吸附剂用量0.03g、染料浓度40mg L-1、温度25℃。

参考文献:[1] Maryam Mirzaie,AbosaeedRashidi, Habib Allah Tayebi, Mohammad EsmailYazdanshenas. J Polym Environ 2018, 26: 1831-1843.

纺织废水的处理
酸性蓝(AB62)和PAMAM的结构(G0)


纺织废水的处理-1
该吸附剂与文献报道吸附剂对染料的吸附性质比较
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youngen2楼
2019-07-08 14:40   回复  
晨源_CYD(金币+1): 谢谢参与
2019-07-08 16:23   回复  
晨源_CYD(金币+1): 谢谢参与
tiamoQ_Q4楼
2019-07-08 16:56   回复  
晨源_CYD(金币+1): 谢谢参与
nono20095楼
2019-07-09 09:10   回复  
晨源_CYD(金币+1): 谢谢参与
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