C15型木质活性炭吸附铬（Ⅵ）的研究

团doi：10．3969／j．issn．1672—5425．2014．07．0192014．VoI．31N。．07亿生物互程Chemistry&BioengineeringC15型木质活性炭吸附铬(Ⅵ)的研究雷勇。陈旭泽，伍佳伟。周颖。郭嘉(武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程教育部重点实验室，湖北武汉430073)摘要：为开发新型的污水处理用活性炭提供理论依据，采用C15型木质活性炭吸附废水中的铬(Ⅵ)。考察了不同吸附条件对吸附效果的影响。结果表明，C15型木质活性炭在吸附时间为6．0h、pH值约大于4的条件下。对废水中铬(Vi)有较好的吸附效果，铬(VI)初始浓度越高，活性炭对铬(Ⅵ)的吸附量越大。关键词：C15型木质活性炭；吸附；铬(Ⅵ)中图分类号：TQ351．2文献标识码：A文章编号：1672—5425(2014)07—0064—02活性炭是以富碳物质为原料，经高温炭化和活化制得的含有大量微孔和大比表面积的疏水性吸附剂[1]，应用广泛]。按原料来源不同，活性炭分为煤质炭、石油质炭、骨炭、血炭和生物质炭等多种类型。木质活性炭属于生物质炭，与纸张、松香一样是重要的林产化工品。福建省，特别是武夷山地区，是我国重要的林业基地，当地生产木质活性炭的企业达30余家，年产活性炭约3万t，其中部分出口至欧美、东南亚、日本等地区和国家。由于此类活性炭具有原料来源丰富、价格低廉、比表面积较大、杂质含量低、吸附效果良好的特点，已广泛应用于食品、医药、电子化学品、催化剂载体、气体净化等领域[6]。含铬工业废水主要来源于制革、纺织品、印染以及电镀行业，其中存在的铬元素以六价铬(即铬酸盐或重铬酸盐的形式)为主，六价铬毒性很高(较三价铬高出100倍)、容易被人体吸收且在体内蓄积，已被国家环保总局列为废水治理的重点元素之一，必须处理达标后排放[10-l1]。作者在此以C15型木质活性炭吸附废水中铬(Ⅵ)，并考察了不同吸附条件对吸附效果的影响，拟为开发新型的污水处理用活性炭提供理论依据。1实验1．1材料、试剂与仪器C15型木质活性炭(粒径2．5～3．5rrlm，强度>9O，耐压>3kg，水分<1O，碘吸附量>700mg·g～，灰分<3)，武夷山市林产化工厂。重铬酸钾(优级纯)，上海嘉辰化工有限公司；二苯碳酰二肼(分析纯)，上海三爱思试剂厂。BP210S型分析天平，上海精密仪器仪表有限公司；722／721型分光光度计，上海光谱仪器有限公司；PHS一3C型精密pH计，上海今迈仪器仪表有限公司；DF一101B型集热式恒温加热磁力搅拌器，郑州长城科工贸有限公司；DHG一9023型电热恒温鼓风干燥箱，杭州蓝天化验仪器厂；NR一30型振荡器，日本TAITEC株式会社。1．2工艺流程(图1)g溶,~4液0mg~酸L船钢H鬈警囊溶H裟l—I。箍l-tpH1000鎏甏。札溶液州硫酸调节位II液mL烧杯-I，Il}．忭炭lI6l1厢抽滤I容餐瓶酰)Jil2,．Ⅲ2．5指m求L碳H静10m0rainH卷毙跫叭”HVI得酰．肼指求荆Illl处测定嗷光发ll铬()们浓度图1C15木质活性炭吸附铬(Ⅵ)的工艺流程Fig．1TheprocessflowofadsorptionofCr(Ⅵ)byC15·typewood—baseactivatedcarbon基金项目：武汉工程大学重点教学建i~．r-程项目(Z2011004)，武汉工程大学第九届大学生校长基金项目收稿日期：2014—03—18作者简介：雷勇(1988一)，男．湖北公安人，硕士研究生，研究方向：吸附分离、表面改性；通讯作者：郭嘉，教授，博士生导师，E—mail：guojia@mail．wit．edu．ell。雷勇等：C15型木质活性炭吸附铬(Ⅵ)的研究／2014年第6期2结果与讨论2．1吸附时间对铬(Ⅵ)吸附置的影响固定其它条件不变，考察吸附时间对铬(Ⅵ)吸附量的影响，结果见表1。表1吸附时间对铬(Ⅵ)吸附量的影响Tab．1TheeffectofadsorptiontimeonadsorptioncapacityofCr(Ⅵ)吸附时间．，铬(Ⅵ)浓度活性炭加量吸附量——吸光度——————hmg·L一gmg·g一1．50．29631．50．08782．42032．50．27330．00．09012．77473．50．24627．60．08623．59634．50．21526．50．08663．89726．00．20825．50．08894．07767．00．209Z5．60．08824．0816由表l可知，活性炭对铬(Ⅵ)的吸附量在1．5～4．5h内增加较快，4．5h后随着吸附时间的延长增加较慢，在6．0h时吸附基本达到平衡。因此，适宜的吸附时间为6．0h。2．2pH值对铬(Ⅵ)吸附量的影响固定其它条件不变，考察pH值对