金针菇废弃物对废水中结晶紫的吸附性能的研究

李亚博，郭永明

(南阳师范学院 化学与制药工程学院，河南 南阳 473061)

金针菇废弃物对废水中结晶紫的吸附性能的研究

李亚博，郭永明*

(南阳师范学院 化学与制药工程学院，河南 南阳 473061)

以金针菇废弃物为吸附剂，研究其对含有水溶液中结晶紫的吸附去除能力。研究了不同染料量，不同吸附剂量，不同时间等因素对吸附性能的影响，还研究了该吸附剂对结晶紫的回收性能。实验结果表明：当吸附剂量为50 mg时，时间为6h，温度在25℃时，金针菇吸附剂对甲基蓝的吸附效果最佳。

金针菇废弃物；结晶紫；吸附；研究

有机染料污染物主要来源于印染行业，含有有机染料污染物的废水色泽较深，化学需氧量高，污染较大，处理比较困难[1-3]。结晶紫是一种常用的有机染料，常被用于纤维等染色、分析化学、生物和医药行业[4-6]。但是废弃的结晶紫会带来严重的水污染。因此结晶紫废水的治理是一个重要的研究任务。目前已经出现的许多治理结晶紫废水的方法或技术，如吸附法、电氧化法、微波氧化法等[7-9]。这些方法可以去除废水中的结晶紫染料，其中基于废弃物进行的吸附法是一种廉价且可再生的一种结晶紫处理方法。目前已经有许多废弃物被用于结晶紫的吸附去除中，如改性麦壳、改性菌糠、改性笋壳和红茶粉末等[10-13]。金针菇是一种经常食用的真菌，但是金针菇根经常被遗弃，造成了很大的浪费。本文主要研究了金针菇根对废水中结晶紫的吸附性能，研究发现金针菇根对结晶紫具有很好的吸附性能，同时吸附在金针菇上的结晶紫通过搅拌可以解析到乙醇溶液中，说明了金针菇根也可应用于结晶紫的回收。

1 实验部分

1.1 实验材料

吸附剂的制备：金针菇根用去离子水彻底洗净，再浸泡在浓度为1 mol/L氢氧化钠水溶液，将其进行解离、除糖，去除其内可溶性物质，每隔一天换一次氢氧化钠溶液水溶液。直至浸泡金针菇根的溶液变为无色为止，此过程大概需要七天。然后将泡好的金针菇根茎取出，先用去离子水浸泡一天，然后再用去离子水多次清洗，直至洗出液变为接近中性，然后将处理过的金针菇根茎用烘箱再80 ℃温度下烘干。将烘干后的金针菇根茎剪碎，保存于干燥的大烧杯中备用。

1.2 实验试剂及仪器

金针菇根收集于我校食堂，结晶紫、氢氧化钠(分析纯，上海阿拉丁试剂公司)，UV-8000S型双光束紫外可见分光光度计(上海元析仪器有限公司)，搅拌器(江苏金坛区白塔新宝仪器厂)，DHG-9070A恒温电热鼓风干燥箱。

1.3 实验方法

取一洁净的100 mL的烧杯，取8 mL的结晶紫水溶液置于烧杯中，再加去离子水置于该烧杯中，使溶液的体积达到80 mL，放在搅拌器上进行搅拌，测定其在580 nm处的吸光度，记为A0。测完后再将溶液放回烧杯中，加入100 mg金针菇根茎吸附剂，于搅拌器上进行搅拌，每隔一段时间取少量溶液测定吸附后的吸光度A。

2 结果与讨论

2.1 金针菇根茎预处理

因金针菇根茎中含有较多的多糖等一些可溶性物质，水洗和氢氧化钠溶液浸泡的目的是去除这些可溶性物质。另一方面，通过氢氧化钠水溶液的浸泡，金针菇根上的一些酯基发生水解，增加金针菇根表面羧基的浓度，这些羧基可通过静电作用吸附带正电荷的结晶紫，从而达到很好的吸附性能。我们用C/C0表示该吸附剂对结晶紫的吸附性能，由于浓度与吸光度成正比，所以C/C0=A/A0，其中A是吸附剂吸附后的结晶紫的吸光度，A0是未加吸附剂时结晶紫的浓度，C/C0越小，表示该吸附剂对结晶紫的吸附性能越好。

2.2 吸附时间和结晶紫浓度对金针菇根吸附性能的影响

我们首先研究了废弃的金针菇根在不同时间内对不同浓度的结晶紫(12.5 mg/L，25 mg/L)的吸附性能，我们发现当吸附时间为4或5小时，其吸附性能最好，因此我们选择吸附时间为5小时，同时该金针菇根对低浓度结晶紫的吸附性能较佳(图1)。

图1 金针菇根在不同时间内对不同浓度

2.3 吸附剂用量对金针菇根吸附性能的影响

我们接着研究了不同质量的金针菇根对同一浓度结晶紫的吸附性能，我们发现金针菇根的质量越小，其对结晶紫的吸附性能越低(图2)，但是理论上质量大的金针菇的吸附性能应该最高，原因可能是被吸附在高质量的金针菇上的结晶紫在长时间搅拌过程中解析出到溶液中。因此在采用高质量的金针菇根作为吸附剂时，可以降低吸附时间提高其对结晶紫的吸附性能。

图2 不同质量金针菇根对结晶紫的吸附性能的对照图

2.4 金针菇根对结晶紫的回收利用的研究

图3 不同质量金针菇根对结晶紫回收性能的影响。

我们将吸附结晶紫的不同质量的金针菇根浸泡在乙醇溶液中，在搅拌器上低俗搅拌20 min后，测定乙醇中结晶紫的浓度，通过比较发现，吸附在低质量的金针菇根上的结晶紫释放的最多(图3)，释放在乙醇中的结晶紫通过除去乙醇即可达到回收的目的，该实验结果说明了低质量的金针菇根可用于回收废水中的结晶紫，该结果与2.3的实验结果一致。

3 结论

本文以废弃的金针菇根作为吸附剂，研究了金针菇根对结晶紫的吸附性能，通过研究发现金针菇根对结晶紫具有很好的吸附性能，特别是低质量的金针菇根对低浓度的结晶紫的吸附性能较好，并且金针菇根也可用于回收废水中的结晶紫，因此金针菇根是一种易得，成本低廉的吸附剂，对结晶紫具有较好的吸附效果，其在染料废水治理方面将会有很好的应用前景。

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StudyontheAdsorptionandRemovalforCrystalVioletofFlammulinaVelutipesWaste

LiYabo,GuoYongming*

(College of Chemical and Pharmaceutical Engineering, Nanyang Normal University,Nanyang 473061,China)

The adsorption property of Flammulina Velutipes waste for crystal violet has been studied. The effect of crystal violet concentration, amount of Flammulina Velutipes waste and adsorption time on the adsorption property was demonstrated. And the recovery of crystal violet of this adsorbent was also studied. The results showed that Flammulina Velutipes waste exhibited the best adsorption property when the adsorption dose was 50 mg, the adsorption time was 6 hours, and the temperature was 25℃.

Flammulina Velutipes waste; crystal violet; adsorption; study

2017-09-15

河南省科技攻关计划项目(172102310668)；南阳师范学院2016-2017学年实验(训)室开放项目(SYKF2016013)；南阳师范学院2016年度校级教学研究项目(2016-JXYJYB-01)；南阳师范学院专项项目(ZX2014043)

李亚博(1994—)，河南濮阳人，2014级应用化学专业本科生；通讯作者：郭永明(1986—)，河南周口人，讲师，主要从事功能纳米材料的合成和生化分析。

O657

A

1008-021X(2017)22-0166-02

(本文文献格式：李亚博，郭永明.金针菇废弃物对废水中结晶紫的吸附性能的研究[J].山东化工，2017，46(22)：166-167.)