由圖4知,復合微球對染料的吸附容量在60min內幾呈線性增加,吸附速率較快;隨時間延長,吸附率逐漸減緩,吸附容量增加緩慢。100min后,復合微球對染料的吸附容量基本保持不變。這是因為一方面在反應初始階段,復合微球上游離—NH2數目較多,存在大量活性吸附位點,吸附染料較快,隨時間延長,活性吸附位點逐漸減少,故吸附能力減弱;另一方面,由于在初始階段吸附主要發生在復合微球表面,吸附容增加較快,復合微球表面上的染料不斷增加,在中后期發生空間位阻作用,也使得吸附容量增加較慢[8]。
可以推測,復合微球對酸性染料的吸附存在一定的定位關系,即由于主要發生化學吸附,而形成單層吸附,當酸性染料在微球表面到一定的覆蓋率后,吸附容量的增長就會變得緩慢。因此,復合微球吸附酸性染料的最佳時間為100min。
2.2.3溫度對吸附容量的影響
在復合微球質量濃度為0.5g/L、染料質量濃度為0.5g/L、pH值為2.5和時間100min的條件下,溫度對吸附容量的影響見圖5。
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圖5溫度對吸附容量的影響
由圖5可知,復合微球對酸性紅337的吸附是隨溫度變化不大,在30~70℃吸附效果較好,考慮印染廢水加熱處理能源成本太高,所以在30℃吸附最適合印染廢水的實際處理需要。
2.2.4染料質量濃度對吸附性能的影響
在復合微球質量濃度0.5g/L,pH值為2.5,溫度30℃和時間100min的條件下,不同染料質量濃度下,微球的吸附容量和染料脫色率見圖6。
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圖6染料質量濃度對微球吸附性能的影響
圖6中,隨染料質量濃度的增加,微球吸附容量升高,但染料脫色率下降。染料質量濃度小于0.5g/L時,脫色率變化不大,說明復合微球對酸性染料存在化學吸附,即定位吸附。這主要是由于復合微球上具有大量—NH3+,它與酸性染料上的—SO3-發生定位吸附,具有朗哥繆爾吸附特性。染料質量濃度大于0.5g/L時,隨濃度的增加,復合微球對酸性染料的吸附容量不斷增加,但脫色率迅速下降,這主要是因為復合微球上存在大量羥基、酰胺基等,能夠與酸性染料上的氨基、羥基等基團形成氫建或范德華力結合,即酸性染料對復合微球存在物理吸附,即非定位吸附,具有弗萊因德利胥吸附特性。這說明復合微球作為酸性染料吸附材料,既適合吸附低濃度染料廢水,又適合吸附高濃度染料廢水。
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