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硅藻土(De)作为一种天然矿物粘土,储量丰富,开采成本低,具有丰富发达的多孔结构,具有一定的吸附能力,常用作吸附材料处理印染废水。然而天然硅藻土,吸附容量有限,而且一般带负电荷,这种结构就决定了硅藻土有利于阳离子染料的吸附,而不利于阴离子染料的吸附。因此,对硅藻土进行改性处理,加强硅藻土对阳离子染料的吸附能力,并使其进一步适用于阴阳离子混合染料废水的吸附处理,以拓宽硅藻土这种廉价吸附材料的应用范围是十分必要的。本文针对硅藻土通过有机改性制备了两种吸附剂,首先用硅酸钙凝胶协同腐殖酸(HA)改性硅藻土,制备了腐殖酸改性硅藻土吸附剂(De-HA)。为进一步拓宽硅藻土吸附剂的应用范围,用戊二醛为交联剂,通过壳聚糖(CTS)和腐殖酸联合改性硅藻土,制备了硅藻土-腐殖酸/壳聚糖两性吸附剂(De-HA/CTS)。对硅藻土原土以及硅藻土有机改性后的吸附剂De-HA、De-HA/CTS进行了微观形貌、比表面积、表面功能基团、元素分析、XPS和zeta电位等表征手段,分析了有机改性对硅藻土微观形貌和吸附性质的影响;其次以阳离子染料亚甲基蓝(MB)为目标污染物,采用静态吸附实验探讨了De-HA的吸附性能和吸附机理;最后以阳离子染料MB和阴离子染料甲基橙(MO)为目标污染物,探讨了两性De-HA/CTS的吸附性能和吸附机理,并将两性De-HA/CTS吸附剂尝试用于处理工业印染废水,考察了吸附效能。主要研究结果如下:(1)表征结果表明:硅藻土具有圆饼状的多孔结构,可以作为负载有机物的良好载体。与硅藻土相比,进行有机改性后的De-HA和De-HA/CTS,表面粗糙褶皱,比表面积和平均孔径显著增加,有利于对大分子染料的吸附。De-HA中C、N元素含量分别由0.03%增加至3.04%、0.07%增加至0.09%,其C元素含量显著增加;De-HA/CTS中C、N元素含量分别由0.03%增加至21.08%、0.07%增加至2.62%,De-HA/CTS中C、N元素含量均明显增加。结合FI-IR谱和XPS光谱表明,HA和CTS均能成功负载到硅藻土上;De-HA表面含有的-COOH等基团,有利于阳离子染料MB的吸附;De-HA/CTS表面含有的-NH-C=O结构,使De-HA/CTS具有一定的两性特性。zeta电位分析表明,对硅藻土有机改性能显著改善其表面电性,是决定其吸附性质的重要因素。(2)De-HA用于吸附阳离子染料MB。结果表明:De-HA能够高效吸附阳离子染料MB,其去除率为95.50%,相比硅藻土提高约20%。p H是影响吸附效果的重要因素之一,随着p H的升高,De和De-HA对MB的去除率提高,且De-HA对MB的吸附效果均高于De。De-HA能够将MB从MB-MO阴阳离子混合染料中分离,且当混合染料废水中MB相对浓度不大于1时,MB吸附分离效果越明显。De-HA对MB的等温吸附过程更符合Langmuir模型,说明以单分子层吸附为主,与De相比,De-HA对MB的最大吸附量由133.33mg·g-1提高到263.16 mg·g-1;吸附动力学过程更符合准二级动力学模型,吸附平衡时间为2h,吸附过程主要以化学吸附为主,De-HA含有的-COOH是决定其吸附特性的主要因素。(3)De-HA/CTS分别吸附阳离子染料MB和阴离子染料MO。结果表明:随着吸附剂投加量的增加,De-HA/CTS对MB和MO的去除率均呈现先增加后基本保持不变的趋势。随着p H的升高,De-HA/CTS对MB的去除率逐渐增大,最适p H为11;De-HA/CTS对MO的去除率先升高后降低,最适p H为3。De-HA/CTS对p H表现出一定的敏感性,具有一定的两性特性。在p H为11时,De-HA/CTS中的-NH-C=O解离成-COO-和-NH2,在p H为3时,De-HA/CTS中的-NH-C=O解离成-COOH和-NH3+。通过调节废水p H,可以实现分离废水中阳离子染料或阴离子染料的目的。Langmuir模型能更好拟合De-HA/CTS对MB和MO的吸附,说明以单分子层吸附为主,De-HA/CTS对MB、MO的最大吸附量分别为159.24mg·g-1、316.46 mg·g-1;准二级动力学模型能更好拟合De-HA/CTS对MB和MO的吸附,其吸附平衡时间分别为4h、2h,吸附过程主要以化学吸附为主,De-HA/CTS含有的-NH-C=O结构是决定De-HA/CTS两性吸附特性的主要因素。将De-HA/CTS用于工业印染废水,对工业印染废水中染料和非染料污染物均具有较好的吸附效果。这表明将De-HA/CTS用于深度处理实际印染废水具有一定的可行性。