改性高炉渣对甲基橙的吸附

刘静, 温馨, 长山, 赵斯琴. 改性高炉渣对甲基橙的吸附[J]. 环境工程学报, 2018, 12(5): 1355-1364. doi: 10.12030/j.cjee.201709062
引用本文: 刘静, 温馨, 长山, 赵斯琴. 改性高炉渣对甲基橙的吸附[J]. 环境工程学报, 2018, 12(5): 1355-1364. doi: 10.12030/j.cjee.201709062
LIU Jing, WEN Xin, ASUHA Sin, ZHAO Siqin. Adsorption of methyl orange on modified blast furnace slag[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(5): 1355-1364. doi: 10.12030/j.cjee.201709062
Citation: LIU Jing, WEN Xin, ASUHA Sin, ZHAO Siqin. Adsorption of methyl orange on modified blast furnace slag[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(5): 1355-1364. doi: 10.12030/j.cjee.201709062

改性高炉渣对甲基橙的吸附

  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(21367020)

    内蒙古自然科学基金资助项目(2016MS0226)

Adsorption of methyl orange on modified blast furnace slag

  • Fund Project:
  • 摘要: 以盐酸和十六烷基三甲基溴化铵对包钢高炉渣进行表面改性,通过XRD、SEM和N2吸附-脱附测试研究其微观结构和孔径分布,并以阴离子型染料甲基橙溶液为模拟染料废水研究其吸附性能,进而探索最佳改性制备条件。研究结果表明:有机改性高炉渣主要化学成分为SiO2,表面有明显的孔道结构,比表面积高达394.5 m2·g-1,平均孔径为12.4 nm;有机改性高炉渣对甲基橙溶液均具有较强的吸附性能,最佳改性条件为加入改性剂盐酸浓度为3 mol·L-1、十六烷基三甲基溴化铵的最终投加浓度为8 g·L-1、水热温度160 ℃和16 h,此时所制备的有机改性高炉渣吸附性能最强,吸附率为98.06%,最大吸附量达357.14 mg·g-1。等温吸附实验表明,有机改性高炉渣对甲基橙溶液的吸附属于多分子层吸附。
  • 加载中
  • [1] 刘香,郭鹏,许有俊,等.包钢高炉渣改良回填料抗剪强度试验研究[J].内蒙古科技大学学报,2014,33(4):401-404
    [2] HONG Y, LIU G, ZOU M, et al.Discussion for comprehensive utilization of Pangang high titanium blast furnace slag[J].Rare Metal Materials & Engineering, 2010,39(6):134-137 10.1016/j.jes.2016.05.014
    [3] 张贤明,曾亚,陈凌,等.高炉钛渣综合利用研究现状及展望[J].环境工程,2015,33(12):100-104
    [4] KUWAHARA Y, TAMAGAWA S, FUJITANI T, et al.A novel conversion process for waste slag:Synthesis of calcium silicate hydrate from blast furnace slag and its application as a versatile adsorbent for water purification[J].Journal of Materials Chemistry A,2013,1(24):7199-7210 10.1039/C3TA11064H
    [5] NILFOROUSHAN M R, OTROJ S, TALEBIAN N.The study of ion adsorption by amorphous blast furnace slag[J].Irantan Journal of Chemistry & Chemical Engineering,2015, 34(1):57-64
    [6] LEI X F, XUE X X, YUAN S H, et al.Photocatalytic oxidation of methyl orange over titania-bearing blast furnace slag photocatalysts and effects of Cr(VI) under visible irradiation[J].Advanced Materials Research,2012,391-392:1113-1116 10.4028/www.scientific.net/AMR.391-392.1113
    [7] 杨合,薛向欣,左良,等. 含钛和稀土高炉渣光催化降解活性艳红X-3B[J].硅酸盐学报,2003,31(9):896-899
    [8] ZHAO D, QIU Q, WANG Y, et al.Efficient removal of acid dye from aqueous solutions via adsorption using low-cost blast-furnace slag[J].Desalination & Water Treatment,2016,57(58):1-10 10.1080/19443994.2016.1179225
    [9] 王帅.钢渣对水溶液中铬及刚果红等染料的吸附研究[D].上海:同济大学,2009
    [10] 陈莉荣,张思思,王哲.高炉渣对碱性品蓝吸附性能的研究[J].硅酸盐通报,2016,44(3):758-764+771
    [11] 王成成.改性活性白土的制备及对甲基橙染料废水的处理研究[D].西安:陕西师范大学, 2012
    [12] 刘金亮. 高炉渣吸附剂对重金属离子吸附性能的研究[D].包头: 内蒙古科技大学,2015
    [13] WANG H J,LIU Z Y,LIU Z H,et al.Leaching of iron concentrate separated from kiln slag in zinc hydrometallurgy with hydrochloric acid and its mechanism[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2017, 27(4):901-907
    [14] 刘靖靖,肖汉宁.晶核剂对高炉渣微晶玻璃晶化行为的影响[J].硅酸盐学报,2016,44(6):878-883
    [15] KIM J Y.A study on the preparation method of geopolymeric concrete using specifically modified silicate and inorganic binding materials and its compressive strength characteristics[J].Journal of the korean ceramic society,2015,52(2):150-153 10.4191/kcers.2015.52.2.150
    [16] 刘文,苏洁,陈莉荣,等. 高炉渣中铝、铁的浸出研究[J].硅酸盐通报,2015, 43 (1):208-212
    [17] GAO H,SONG Z,ZHANG W,et al.Synthesis of highly effective absorbents with waste quenching blast furnace slag to remove methyl Orange from aqueous solution[J].Journal of Environmental Sciences,2017, 53(3):68-77
    [18] 代伟伟,刘义新.安徽明光凹凸棒土盐酸改性前后的矿物学特征及其孔结构[J].矿物学报,2005,25(4):393-398
    [19] 袁海宽,马晓华,许振良.氮气吸附等温线分析PFSA/SiO2复合催化剂孔结构[J].中国科学:化学,2011,41(6):1094
    [20] 刘龙波,王旭辉.由吸附等温线分析膨润土的分形孔隙[J].高校化学工程学报,2003,17(5):591-595
    [21] 高永,孔峰,程洁红,等.TiO2光催化-微滤膜分离深度净化亚甲基蓝染料废水[J].环境工程学报,2012, 6(10): 3585-3589
    [22] 何茂成,张建良,国宏伟,等.高炉渣合成NaA沸石及影响因素[J].硅酸盐学报,2015,43(11):1617-1624
    [23] 郭会琴,宋冬阳,颜流水,等.阳离子表面活性剂改性油茶果壳对水溶液中甲基橙的吸附[J].环境工程学报,2016,10(2):669-67
    [24] 刘金亮,陈莉荣,王哲.高炉渣对Zn(Ⅱ)的吸附性能[J].环境工程学报,2015,9(10):5065-5070
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  2855
  • HTML全文浏览数:  2565
  • PDF下载数:  332
  • 施引文献:  0
出版历程
  • 刊出日期:  2018-05-19

改性高炉渣对甲基橙的吸附

  • 1. 内蒙古师范大学化学与环境科学学院,呼和浩特 010022
  • 2. 内蒙古自治区功能材料物理与化学重点实验室,呼和浩特 010022
基金项目:

国家自然科学基金资助项目(21367020)

内蒙古自然科学基金资助项目(2016MS0226)

摘要: 以盐酸和十六烷基三甲基溴化铵对包钢高炉渣进行表面改性,通过XRD、SEM和N2吸附-脱附测试研究其微观结构和孔径分布,并以阴离子型染料甲基橙溶液为模拟染料废水研究其吸附性能,进而探索最佳改性制备条件。研究结果表明:有机改性高炉渣主要化学成分为SiO2,表面有明显的孔道结构,比表面积高达394.5 m2·g-1,平均孔径为12.4 nm;有机改性高炉渣对甲基橙溶液均具有较强的吸附性能,最佳改性条件为加入改性剂盐酸浓度为3 mol·L-1、十六烷基三甲基溴化铵的最终投加浓度为8 g·L-1、水热温度160 ℃和16 h,此时所制备的有机改性高炉渣吸附性能最强,吸附率为98.06%,最大吸附量达357.14 mg·g-1。等温吸附实验表明,有机改性高炉渣对甲基橙溶液的吸附属于多分子层吸附。

English Abstract

参考文献 (24)

目录

/

返回文章
返回