羅林飛，葛源，居樹(shù)萍，鐘曉林，簡(jiǎn)正芬

（六盤水師范學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué)院，貴州六盤水553004）

隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，各種環(huán)境污染問(wèn)題接踵而來(lái)，其中水污染問(wèn)題突出[1]，尤其染料廢水及工業(yè)廢水，其成分復(fù)雜，傳統(tǒng)凈化方法很難滿足國(guó)家對(duì)污水的排放要求[2]。因此，尋找一種價(jià)格低廉、使用方便、效果良好的吸附劑十分重要。膨潤(rùn)土是一種以蒙脫石為主要成分的硅酸鹽礦物，是由兩層硅-氧四面體夾一層氧化鋁八面體構(gòu)成的2∶1型的層狀晶體[3]，具有良好的吸附性能，且價(jià)格低廉，儲(chǔ)量豐富，可作為污水吸附劑[4]。但天然膨潤(rùn)土的吸附性能并不理想，實(shí)際應(yīng)用中常對(duì)其進(jìn)行改性以增大其層間距和比表面積，以此提高吸附性能[5]。改性方法一般分為物理改性法和化學(xué)改性法，物理改性法中焙燒改性和微波改性較為常見(jiàn)，化學(xué)改性包括酸改性、堿改性和鹽改性等[3]。

本文以亞甲基藍(lán)溶液模擬印染污水，探索了膨潤(rùn)土的改性方法，并對(duì)改性膨潤(rùn)土的吸附性能進(jìn)行了分析與討論。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原料與儀器

膨潤(rùn)土，遼寧黑山；氫氧化鈉，分析純，成都金山試劑有限公司；亞甲基藍(lán)，分析純，天津奧普升化工有限公司。

SX-410型馬弗爐，北京科委永興儀器有限公司；HJ-4型磁力攪拌器，北京科委永興儀器有限公司；722S型分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司；20MX80-L型微波爐，中山東菱威力電器有限公司；SHZ-95B型循環(huán)水式多用真空泵，上海鷹迪儀器設(shè)備有限公司。

1.2 膨潤(rùn)土的改性

膨潤(rùn)土改性是指通過(guò)物理手段或化學(xué)方法增大膨潤(rùn)土的晶層結(jié)構(gòu)，改變膨潤(rùn)土表面性質(zhì)，使其活性增加，吸附性能提高。本文采用NaOH活化、微波、焙燒等方法改性膨潤(rùn)土。

NaOH改性膨潤(rùn)土：將5.0 g膨潤(rùn)土加入到盛有100 mL濃度為1.0 mol/L的NaOH溶液中，并于磁力攪拌器中攪拌4 h后，抽濾并洗滌，將所得膨潤(rùn)土于80℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥12 h后研磨，過(guò)100目標(biāo)準(zhǔn)篩，制得NaOH改性膨潤(rùn)土。

微波改性膨潤(rùn)土：稱取過(guò)100目標(biāo)準(zhǔn)篩的膨潤(rùn)土原土5.0 g于稱量瓶中，將稱量瓶放置微波爐中，微波爐功率調(diào)至中高火位置，照射20 min，冷卻后取出，制得微波改性膨潤(rùn)土。

焙燒改性膨潤(rùn)土：稱取5.0 g膨潤(rùn)土，在馬弗爐中400℃焙燒2 h，冷卻后研磨，過(guò)100目標(biāo)準(zhǔn)篩，制得焙燒改性膨潤(rùn)土。

2 改性膨潤(rùn)土的吸附性能測(cè)試

分別稱取1.5 g膨潤(rùn)土原土、NaOH改性膨潤(rùn)土、微波改性膨潤(rùn)土、焙燒改性膨潤(rùn)土于250 mL燒杯中，加入50 mL濃度為25 mg/L的亞甲基藍(lán)溶液，并于磁力攪拌器上攪拌2 h，靜置10 min，取上清液，在亞甲基藍(lán)最大吸收波長(zhǎng)664 nm下[2]，用分光光度計(jì)測(cè)其上清液的吸光度值，并以原始亞甲基藍(lán)溶液作為空白試樣，計(jì)算脫除率η，脫除率η可由下式計(jì)算：

式中：Ao-空白試樣吸光度值；A1-加入改性土吸附后試樣吸光度值。

3 結(jié)果與討論

如圖1所示，膨潤(rùn)土經(jīng)NaOH、微波、焙燒改性處理后，吸附率明顯提高。

圖1 不同改性膨潤(rùn)土吸附性能對(duì)比

經(jīng)NaOH改性的膨潤(rùn)土對(duì)亞甲基藍(lán)的脫除率為75.64%，較原土提高15.39%，原因可能是經(jīng)過(guò)NaOH處理后，分布在膨潤(rùn)土表面和孔道中的雜質(zhì)被去除，增大了膨潤(rùn)土的比表面積，同時(shí)有利于吸附質(zhì)的擴(kuò)散，使脫除效率提高[2]。

經(jīng)微波改性的膨潤(rùn)土對(duì)亞甲基藍(lán)的脫除率為74.36%，較原土提高14.11%，主要是經(jīng)過(guò)微波改性的膨潤(rùn)土結(jié)構(gòu)更加疏松多孔，為膨潤(rùn)土吸附亞甲基藍(lán)提供了有利的通道和空隙，使得脫除率得到提高[7]。

經(jīng)焙燒改性的膨潤(rùn)土吸附性能也得到提高，對(duì)亞甲基藍(lán)的脫除率為68.17%，較原土提高7.92%，主要是在焙燒過(guò)程中除去了膨潤(rùn)土的水分子和雜質(zhì)，膨潤(rùn)土的比表面積增大，增加了能進(jìn)入膨潤(rùn)土結(jié)構(gòu)中吸附位點(diǎn)[2]。

NaOH改性、微波改性和焙燒改性均能改善膨潤(rùn)土的吸附性能，對(duì)亞甲基藍(lán)溶液有較好的吸附效果，相比于NaOH改性和焙燒改性，微波改性方法較為快速、高效且環(huán)保。

4 結(jié)論

（1）膨潤(rùn)土可作為處理印染廢水的吸附劑，但原土對(duì)印染廢水吸附效果較差，改性后吸附效果有所提高。

（2）經(jīng)NaOH、微波、焙燒改性后的膨潤(rùn)土吸附亞甲基藍(lán)效果增強(qiáng)，原因可能是改性后膨潤(rùn)土層間距增大，比表面積提高，相比于NaOH改性和焙燒改性，微波改性法較為快速、高效且環(huán)保。

（3）當(dāng)用1.5 g NaOH改性膨潤(rùn)土處理50 mL濃度為25 mg/L的亞甲基藍(lán)溶液時(shí)，亞甲基藍(lán)脫色率可達(dá)75.64%，較原土提高15.39%。