2結(jié)果與討論
2.1竹炭氫氧化鈉活化
為提高竹炭的吸附脫色能力,研究了硝酸、磷酸、氯化鋅和氫氧化鈉對竹炭的活化效果,初步實(shí)驗(yàn)表明,氫氧化鈉的活化效果較為明顯.為此,采用正交實(shí)驗(yàn),詳細(xì)考察了固液比、處理時間及氫氧化鈉濃度對竹炭活化效果的影響,竹炭顆粒的活化結(jié)果見表1.由表1可知,影響活化效果的主要因素為氫氧化鈉的濃度,在低濃度區(qū),提高氫氧化鈉溶液的濃度,亞甲基藍(lán)吸附量上升,但隨著濃度的進(jìn)一步提高,吸附量呈下降趨勢,濃度為3 mol/L時吸附量最高.固液比(竹炭顆粒與處理液的比例)及處理時間對活化效果的影響相對較小,在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),隨著固液比的增大及活化時間的延長,活化竹炭顆粒對亞甲基藍(lán)的吸附量都呈上升趨勢,但固液比增大及時問延長到一定程度后,亞甲基藍(lán)吸附量的增長變緩.從正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的最佳堿活化處理?xiàng)l件為:氫氧化鈉3 mol/L,固液比1:10,活化30 h.從節(jié)約生產(chǎn)成本等方面綜合考慮,堿處理活化的最佳條件為:氫氧化鈉3 mol/L,固液比1:8,活化24 h.在該條件下處理后竹炭顆粒對亞甲基藍(lán)的吸附量為8.2 mg/g,較活化前提高148.5%,活化效果較好.同樣條件下對商品竹炭粉末進(jìn)行處理,得到產(chǎn)品的亞甲基藍(lán)吸附量為35.2 mg/g(未活化竹炭粉末亞甲基藍(lán)吸附量為24.1 mg/g),較未活化前提高46.1%,吸附效果較明顯.

2.2竹炭高溫焙烘再生的影響因素
2.2.1溫度為提高竹炭的重復(fù)利用率,研究了高溫焙烘條件對未活化商品竹炭粉末的再生效果.圖1為吸附飽和的竹炭在不同溫度下焙烘60 min后的亞甲基藍(lán)吸附情況

從圖1可以看出,隨著溫度的升高,竹炭粉末的再生效果也隨之提高,可能是在高焙烘溫度下,竹炭孑L隙內(nèi)部的染料及其雜質(zhì)被炭化繼而使空隙得到疏通;但從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析,竹炭灰份也隨著焙烘溫度的升高而增加,所以應(yīng)當(dāng)控制焙烘溫度,宜選400℃.
2.2.2時間
從圖2可以看出,焙烘時間延長,竹炭再生后的吸附量先增加后降低.原因可能是焙烘時間較短時,竹炭內(nèi)的雜質(zhì)尚未完全降解,其通道未完全被打開,導(dǎo)致吸附量還有升高的余地,當(dāng)時間足夠長之后,部分孔隙被炭化損壞,吸附量下降.實(shí)驗(yàn)中觀察到竹炭灰份隨著時間的延長逐漸增加也證明了此點(diǎn).所以,焙烘時間選擇60 rain.

綜上可知,高溫焙烘再生的最佳工藝條件為:400℃焙烘60 min.在該條件下再生處理的商品竹炭粉末吸附量為21.2 mg/g,再生后的吸附能力可恢復(fù)88%.
2.3水溶性染料溶液的吸附性能
由圖3可知,經(jīng)過活化處理的竹炭對各種水溶性染料溶液的吸附量都有提高,其中對活性紅x一3B吸附效果變化最為明顯,吸附量提高了63.5%.而對K型活性染料活性紅K一2BP的吸附效果較差.顯然,染料種類及結(jié)構(gòu)對竹炭的吸附脫色效果有很大的影響,還值得進(jìn)一步研究.
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