NaY/MCM-48复合分子筛的制备及对活性艳兰KN-R染料的吸附性能研究

按n Al2O3∶n SiO_2∶n Na2O∶n H2O=1∶14∶6∶250的摩尔比,100℃10 h水热合成出微孔Na Y分子筛,按n(SiO_2)∶n(CTAB)∶n(H2O)=0.6∶1∶30的摩尔比配制成MCM-48的溶胶液,再将Na Y混合到MCM-48的晶化液中,110℃晶化72 h后取出漂洗烘干,再在550℃焙烧去除有机模板剂,获得Na Y/MCM-48微介孔复合分子筛,采用XRD、SEM和TEM等手段对合成分子筛进行了表征。考查了分子筛的投加量、p H值、温度、吸附时间等对吸附活性艳兰KN-R染料废水脱色率的影响,研究了三种分子筛对活性艳兰的吸附等温线,吸附动力学和热力学。研究结果表明:Na Y/MCM-48微介孔复合分子筛,对活性艳兰KN-R的吸附效果较好,当Na Y/MCM-41微介孔复合分子筛的投加量为0.3 g/L、活性艳兰KN-R染料浓度20 mg/L,溶液p H=4、吸附时间为60 min,温度为55℃时吸附结果最好,脱色率以达到了96.6%。这三种分子筛可用Langmuir和Freundlich等温吸附方程描述,其中Na Y,MCM-48分子筛与Freundlich等温吸附方程具有更好的相关性,而Na Y/MCM-48复合分子筛与Langmuir等温吸附方程具有更好的相关性;拟二级吸附动力学反应模型与实验数据之间有更好的相关性,可以用方程ln K=-ΔH/RT+ln Ce来进行拟合。

活性染料结构的计算优化法

活性染料只有事先在纤维素纤维上物理吸附,才能与之形成化学(共价键)固着。因此,染料的吸附行为在达到最大固着率中起着决定性的作用。说明了如何直接通过活性染料的化学结构十分准确地测知其吸附行为。

离子液体负载型分子筛的制备及对染料的吸附

为了有效地处理活性黑染料废水,对离子液体负载型分子筛去除水中的活性黑染料进行了研究。首先制备了离子液体负载型吸附材料,分别考察了分散剂种类、离子液体加入量、浸渍时间3种因素对离子液体负载率的影响,确定负载工艺条件为:二氯甲烷作为分散剂、[OMim]BF4离子液体与分子筛质量比1∶2,浸渍时间12 h。其次研究了负载型吸附材料对染料废水的处理效果,考察了吸附材料添加量、溶液pH值、吸附时间对模拟废水活性黑染料去除率的影响,确定吸附工艺条件为:[OMim]BF4离子液体为最佳离子液体、吸附材料添加量0.40 g、pH=6、吸附时间12 h。在此最佳工艺条件下,染料去除率达98.23%。