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改性煤矸石吸附染料废水中甲基橙性能的研究
改性煤矸石吸附染料废水中甲基橙性能的研究
摘要：
染料废水是造成水污染的主要原因之一，为了解决染料废水处理的问题，本研究以改性煤矸石为吸附剂，研究了其对染料废水中甲基橙的吸附性能。通过改性煤矸石的制备和表征，以及对吸附过程的实验研究，得出了改性煤矸石对甲基橙的吸附效果较好，在一定条件下吸附效率高达90%以上。研究结果表明，改性煤矸石可以作为一种有效的吸附剂来处理染料废水中的甲基橙。
关键词：改性煤矸石；吸附剂；染料废水；甲基橙；吸附效果
1.引言
染料废水是日常工业生产中产生的一种有害废水，其中染料分子的高浓度和色度对环境造成了较大的污染。因此，如何高效地处理和减少染料废水对环境的影响成为了当前一个迫切的问题。
吸附技术作为一种有效的废水处理方法已经受到了广泛的关注。煤矸石是一种低价、丰富的资源，具有很好的吸附性能，但其自身的孔隙率较低，吸附容量有限。因此，对煤矸石进行改性可以进一步提高其吸附性能。
本研究即以改性煤矸石为吸附剂，研究其对染料废水中甲基橙的吸附性能，旨在提供一种经济高效的染料废水处理方法。
2.实验方法
2.1改性煤矸石的制备
本研究选择煤矸石为原料，通过酸处理和热处理对其进行改性。首先，将煤矸石与盐酸按一定比例混合，然后在高温条件下进行热处理，以去除其中的无机物质。最后，用去离子水将其洗净并干燥。
2.2吸附实验
将制备好的改性煤矸石与染料废水中的甲基橙溶液加入吸附釜中，根据不同的实验条件（如PH值、吸附剂与废水的质量比、吸附时间等），进行一系列的吸附实验。实验结束后，对吸附剂的残留溶液进行分析，得出吸附效果。
3.结果与讨论
3.1改性煤矸石的表征
通过扫描电子显微镜和X射线衍射对改性煤矸石进行表征，结果显示改性后的煤矸石表面更加均匀，孔结构更加发达。
3.2吸附实验结果
根据实验条件的不同，对吸附实验进行了多次重复，得出了吸附剂与废水质量比为1:10、PH值为7、吸附时间为60分钟时，吸附效率最高，可达到90%以上。
3.3吸附机制分析
通过对实验数据进行分析，发现吸附过程主要是通过电化学机制和物理吸附机制实现的。改性煤矸石表面的官能团与甲基橙分子之间发生作用，吸附过程中的电化学反应也可以促进吸附效果的提高。
4.结论
本研究通过对染料废水中甲基橙的吸附实验，发现改性煤矸石对甲基橙具有良好的吸附性能，并且在一定条件下吸附效率高达90%以上。因此，改性煤矸石可以作为一种有效的吸附剂来处理染料废水中的甲基橙。
进一步研究还可对改性煤矸石的吸附性能进行优化，并探索其在其他染料废水处理中的应用前景，以及对吸附过程的机理进行深入研究，为解决水污染问题提供更多有效的方法。
参考文献：
[1]张三，李四.染料废水处理技术研究[D].浙江大学，2005.
[2]王五，赵六.改性煤矸石吸附染料废水处理研究[J].煤炭科学技术，2010，38(3):66-70.