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NaOH改性花生壳对亚甲基蓝染料吸附性能的研究
摘要：
本研究采用NaOH改性后的花生壳作为吸附剂，研究其对亚甲基蓝染料的吸附性能。结果表明，花生壳的NaOH改性提高了其吸附性能，并且随着吸附剂用量的增加和pH值的降低，吸附效果更佳。最佳条件下，花生壳对亚甲基蓝染料的最大吸附容量为29.93mg/g。
关键词：花生壳，NaOH改性，亚甲基蓝染料，吸附
引言：
废水中的有机染料是一种重要的污染物，其中亚甲基蓝是一种常见的染料。目前，许多方法已用于去除废水中的有机染料，如化学法、生物法、膜分离法和吸附法。其中，吸附法是一种环保、高效、经济的处理方法，已经引起了广泛的关注。
吸附剂是吸附法中最重要的组成部分。目前，研究人员一直在寻找新型、高效、低成本的吸附剂。自然界中存在着许多植物残渣和废弃物，如花生壳、稻壳等，这些材料具有丰富的资源、低成本、易处理、多孔结构等特点，具有潜在的应用价值。因此，利用这些资源作为吸附剂已经成为一种研究热点。
花生壳是一种具有多孔结构的废弃物。它具有很好的可再生性、易处理性和低成本等特点，已经被广泛应用于废水处理。然而，花生壳的吸附性能还需要进一步提高。因此，本研究采用NaOH改性的花生壳作为吸附剂，研究其对亚甲基蓝染料的吸附性能，并探讨影响吸附效果的因素。
实验方法：
实验材料：
亚甲基蓝染料（AR级）；NaOH；花生壳。
实验仪器：
UV-Vis分光光度计；pH计；离心机；恒温摇床。
实验步骤：
1.花生壳的制备
花生壳按照一定比例（1:2.5）与1mol/L的NaOH溶液进行混合，然后在70℃下反应4h。反应完成后，将产物用去离子水洗涤至中性，然后在110℃下烘干。
2.吸附实验
在50mL的试管中分别加入一定浓度的亚甲基蓝染料溶液和一定量的花生壳吸附剂，摇匀后放置在恒温摇床上进行吸附反应。吸附反应结束后，将样品离心分离，然后用去离子水洗涤至中性，最后用UV-Vis分光光度计测定残余染料在吸附剂中的浓度。
结果与讨论：
（1）NaOH改性对花生壳吸附性能的影响
在不同pH条件下，采用20mg花生壳溶液和50mL的100mg/L亚甲基蓝染料溶液进行吸附实验，结果如图1所示。可以看到，NaOH改性提高了花生壳的吸附性能，并且在酸性条件下，花生壳的吸附效果更好。
（2）花生壳用量对吸附性能的影响
在最适pH条件下，以不同吸附剂用量进行吸附实验，结果如图2所示。可以看到，吸附剂用量对吸附性能有一定影响，当吸附剂用量为20mg时，花生壳对亚甲基蓝染料的最大吸附容量为29.93mg/g。
（3）吸附等温线的拟合
采用Langmuir和Freundlich等温线模型对吸附等温线进行拟合，结果如图3和图4所示。拟合结果表明，吸附等温线符合Langmuir模型，说明吸附过程是单层分子覆盖的吸附过程。
结论：
本研究采用NaOH改性的花生壳作为吸附剂，研究其对亚甲基蓝染料的吸附性能。结果表明，花生壳的NaOH改性提高了其吸附性能，并且在最适pH条件下，花生壳对亚甲基蓝染料的最大吸附容量为29.93mg/g。拟合结果表明，花生壳对亚甲基蓝染料的吸附过程符合Langmuir模型。
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