13X分子筛及其改性对偶氮染料的吸附研究张梦亦沈佳敏慕依明刘燕铭毕文杰韩照祥摘要：运用13X分子筛对偶氮阳离子染料苯胺蓝和偶氮阴离子染料甲基橙进行吸附，并采用CTAB、硫酸亚铁和氯化钙对13X分子筛进行了改性，考察了13X分子筛及其改性对偶氮染料的吸附作用。结果表明：13X分子筛对偶氮阴离子染料去除效果不明显，对偶氮阳离子染料去除效果较好，且再生能力强，可循环利用。三种材料改性中CTAB改性分子筛对偶氮阴阳离子染料去除效果均最好，均符合二级动力学模型。其中，对偶氮阳离子染料吸附符合langmuir模型、D-R模型，对偶氮阴离子染料吸附符合D-R模型。关键词：13X分子筛;改性;吸附;偶氮染料;阴阳离子：TQ426文献标识码：A：1674-9944（2020）14-0112-061引言随着经济的迅猛发展，染料废水问题日益凸显，尤其是偶氮染料废水的排放污染严重。目前偶氮染料废水的处理方法主要有生物法、吸附法、萃取法、化学氧化法等[1]。其中，由于吸附法成本低、操作简单、产生次有害物质的可能性低，成为最有效的去除方法之一[2]。吸附法不仅对水中的染料离子有着良好的吸附作用，而且从资源回收利用的角度来说，若选择合适的吸附剂及脱附方法，可以顺利实现染料的脱附和吸附剂的再生[3]。本实验采用13X分子筛吸附偶氮染料，探究13X分子筛对偶氮阴阳离子染料的吸附效果。并分别采用CTAB、FeSO4、CaCl2对13X分子筛进行表面改性，试图找到一种对偶氮阴阳离子染料均有很好去除效果的改性材料及方法。2实验材料和方法2.1实验仪器和试剂CTAB、甲基橙、苯胺蓝、无水乙醇、13X分子筛、硫酸亚铁、氯化钙：分析纯DL-5-B型离心机（上海安亭科学仪器厂）;V-450型紫外分光光度计（JDFROCrop）;723s型可见光分光光度计（上海棱光技术有限公司）;WGL-230B型电热鼓风干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）;SHZ-D型马弗炉（北京市普析仪器有限公司）;Jan-79型恒温磁力搅拌器（上海市人和科仪有限公司）;HZQ-C型空气浴振荡器（哈尔滨市东明区医疗仪器厂）;JSM-6300LV型扫描电子显微镜（日本JEOL公司）;ALPHA型红外光谱仪（上海杜美精密仪器有限公司）。2.2实验方法2.2.1改性分子筛的制备（1）CTAB-13X分子筛的制备。将2g13X分子筛加入到15g/L的CTAB中进行表面改性，磁力搅拌器搅拌60min，转速200r/min，过滤，并用超纯水洗涤至中性，过滤后固体放置鼓风干燥烘箱100℃烘2h，研磨过200目筛，得到CTAB-13X分子筛[4]。（2）CaCl2-13X分子筛的制备。采用浸渍法制备CaCl2-13X分子筛，将2g13X分子筛浸泡在1mol/L的CaCl2溶液中，磁力搅拌器搅拌60min，转速200r/min，过滤，并用超纯水洗涤至中性，过滤后固体放置鼓风干燥烘箱100℃烘2h，研磨过200目筛，得到CaCl2-13X分子筛[5]。（3）FeSO4-13X分子筛的制备。称取2g硫酸亚铁，14g13X分子筛，混合后加入180ml的超纯水，室温下置于空气浴振荡器上振荡2h，过滤后置于鼓风干燥烘箱100℃下干燥2h，所得固体研磨过200目筛，得到FeSO4-13X分子筛。2.2.2吸附动力学（1）13X分子筛对两种偶氮染料的吸附动力学。分别取浓度为50mg/L的甲基橙溶液、25mg/L的苯胺蓝溶液于100mL锥形瓶中，在锥形瓶中投入一定量的13X分子筛，在空气浴振荡锅25℃，速率180r/min的条件下进行充分振荡，分别在1、3、5、10、20、40、60、90、150min时刻取样，用针筒过滤器过滤后在波长466nm处用可见光分光光度计测量其吸光度，并计算浓度及吸附量[6]。（2）改性分子筛对两种偶氮染料的吸附动力学。取100mL锥形瓶若干，分别在锥形瓶中加入100mL浓度为50mg/L的甲基橙、苯胺蓝溶液，在锥形瓶中分别投入一定量的CTAB-13X分子筛，CaCl2-13X分子筛，FeSO4-13X分子筛，在空气浴振荡锅25℃，速率180r/min的条件下进行充分振荡，分别在1、3、5、10、20、40、60、90、150min时刻取样，用针筒过滤器过滤后在波长466nm处用可见光分光光度计测量其吸光度，并计算浓度及吸附量。2.2.3吸附等温线取100mL锥形瓶若干，分别加入100mL浓度为20、40、60、80、100mg/L的甲基橙溶液，苯胺蓝溶液。在锥形瓶中分别加入与动力学投加量相同的分子筛，改性分子筛。在空气浴振荡锅25℃，速率180r/min的条件下进行充分振荡，待吸附平衡后，...