染料吸附方法研究进展

陈瑶 万东锦

摘要：主要阐述了染料各吸附材料的优缺点、物理化学性质，综述了各种材料的吸附性能及目前国内外对各种材料在废水处理中的研究进展。并探讨了在染料废水脱色处理中需进一步研究的问题和发展方向。

关键词：吸附材料;染料;吸附

中圈分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）16-0145-02

1引言

19世纪，天然染料被用来涂抹皮肤或将织物染色，自此染料广泛用于世界各地的各种产品中。目前，工业、农业和家庭活动产生的污染物有些会直接排放到环境中去，这些污染物通常进入附近河流、湖泊和海洋等，对生物体造成有害影响，会破坏人体的中枢神经系统、生殖系统、肾脏、脑和肝脏等，会致癌、致畸、致突变，产生“三致”效应。目前已经进行了很多的深入研究，但是由于染料废水的复杂，使得处理难度很大，在治理上还是存在着许多的问题。

处理印染废水的方法有膜处理、生物反应器、离子交换和芬顿等，这些方法的去除效果好，但运行成本高、操作复杂。相比而言，吸附法的应用范围更广，处理速度快，操作简单。

2染料的性质

染料一般按来源、应用性能与化学结构划分。按来源分为天然染料和合成染料，天然染料通常从动物和矿物中提取，合成染料包括离子染料和非离子染料。染料按应用性能分为直接染料、酸性染料、分散染料、活性染料、还原染料、阳离子染料、冰染染料、缩聚染料。此外还有氧化染料、硫化染料等。按化学结构分类包括偶氮，蒽醌，靛蓝，亚硝基，硝基。

3各种吸附材料对染料的吸附

吸附法主要是靠吸附剂将污染物去除，常见的吸附剂有活性炭、凝胶、树脂等，这些吸附剂应用历史很长。

3.1活性炭

活性炭在废水和废气的处理方面应用很广，其特点是材料低廉易得，可回收再生利用，没有二次污染。穆德颖用KOH活化法，将橘皮制成活性炭用于吸附亚甲基蓝溶液，在最优条件下脱色率为100%，COD去除率能达到90%以上。石寒松采用Fenton试剂再生已经吸附饱和的活性炭，并用再生后的活性炭吸附含有分散橙288#、分散紫93#、分散蓝291：1三种分散型染料的原废水，水样的COD去除率最大為34%，此时活性炭再生率最高为78%。

3.2黏土类

膨润土是一类粘土矿物，具有层状结构，其主要成分为蒙脱石，属于2：1型的三层晶体结构的硅酸盐矿物。膨润土及其改性产品因其独特的晶体结构，对许多类型的有机物、金属离子有很强的亲和力，在水处理方面的应用较为广泛。胡康博，王毅力等研究了改性蒙脱土颗粒对直接耐晒黑G和直接大红4BE吸附的吸附特性，吸附符合拟二级动力学模型，主要通过静电引力/斥力和范德华力吸附染料分子。

3.3壳聚糖

壳聚糖是一种低成本且具有成本效益的材料，可从海产品加工业的废弃物中获得。由于氨基和羟基的存在，壳聚糖可以用作去除重金属和染料等污染物的吸附剂，其可以作为活性位点。Lee等用壳聚糖/聚氨酯吸附酸紫48，吸附容量为30mg/g，符合拟二级动力学模型。Hameed等对壳聚糖/油棕吸附活性蓝19进行了研究，吸附容量高达909.1mg/g。

3.4金属有机骨架

金属有机骨架（MOFs）是金属离子与有机配体通过特定的方式形成的杂化新型多孔材料。张华，李祥鹏等将制备的MOF-5和EDA/MOF-5作为吸附材料对阴离子染料刚果红进行吸附，EDA/MOF-5较于MOF-5对刚果红的吸附量和脱色率分别提升了13.19mg/g和14%;当刚果红浓度为80mg/L时，EDA/MOF-5对其吸附量为78.36mg/g，脱色率为98%。

4结语

随着全球经济的高速发展，环境的污染问题也愈发严重，寻找一种环境友好型且廉价高效的材料迫在眉睫。总结不同的研究成果可以发现，不同的材料对不同染料的吸附效果不同，通过对吸附机理的深入研究，用特定的材料吸附特定的污染物会更节省成本且更加高效。