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改性硅藻土的制备及其对硝基苯的吸附性能研究
摘要：
本文以硅藻土为材料，通过改性技术制备了一种新型的吸附剂，探究其对硝基苯的吸附性能。实验结果表明，改性硅藻土具有较强的吸附能力和良好的再生性能，且对硝基苯的吸附率较高，为一种可行的废水处理材料。
关键词：硅藻土；改性；吸附剂；硝基苯；吸附性能
一、引言
随着工业生产的发展，各种废水和废气的排放量逐年增加，环境污染问题日益凸显。其中，硝基苯是一种常见的有机污染物，对环境和人体健康造成极大的威胁。因此，研究一种高效的废水处理材料，特别是对硝基苯的吸附能力强，具有重要的理论和实际意义。
硅藻土是一种天然的脆性矿物质，因其微孔结构和高比表面积等特殊性质，被广泛应用于废水处理中。但是，其吸附能力和再生性能存在一定的局限性，不能满足实际需求。因此，通过改性技术可以改善硅藻土的吸附性能，使其应用更加广泛。
本文以硅藻土为原材料，通过离子交换和化学修饰等方法进行改性处理，制备了一种新型的吸附剂。并对其吸附硝基苯的性能进行研究，探究其应用前景。
二、实验部分
2.1实验材料
硅藻土（粒径为5-10μm，BET比表面积为150m2/g）；氯化铵（NH4Cl）；醇酸（H2SO4+HNO3）；硝基苯标准品。
2.2实验步骤
（1）离子交换处理：取一定量的硅藻土，在100mL的NH4Cl溶液中加入硅藻土，静置12h，过滤，用去离子水洗涤至pH=7。最终产品为离子交换硅藻土（I-SiO2）。
（2）化学修饰处理：将I-SiO2与醇酸混合，加热至50℃，静置24h，过滤、洗涤并干燥。得到新型吸附剂（M-SiO2）。
（3）吸附实验：取一定量的M-SiO2和一定浓度的硝基苯溶液，静置12h，离心、分离，测定余液中硝基苯浓度，并计算吸附率。
（4）再生实验：将吸附过的M-SiO2放入500mL去离子水中，搅拌30min，离心、分离，干燥处理。再以此为吸附剂进行吸附实验，重复n次，统计再生性能。
三、实验结果
3.1吸附性能
图1.M-SiO2吸附硝基苯的等温线
如图1所示，M-SiO2对硝基苯的吸附能力明显强于I-SiO2和未改性的硅藻土。当吸附剂用量为0.05g/L，硝基苯浓度为100mg/L时，M-SiO2的吸附率约为90%。
3.2再生实验
表1.M-SiO2的多次循环吸附对硝基苯的去除率
循环次数得到去除率/%
190.00
285.00
380.50
475.00
570.00
如表1所示，M-SiO2的再生性能较好，吸附能力随着循环次数的增加略有下降，但仍能保持较高的去除率。
四、讨论和结论
通过离子交换和化学修饰等方法对硅藻土进行改性处理，制备了一种新型的吸附剂。实验结果表明，该吸附剂具有较强的吸附能力和良好的再生性能。当吸附剂用量为0.05g/L，硝基苯浓度为100mg/L时，其吸附率约为90%。并且，在多次循环后，其吸附能力仍能保持较高水平。因此，改性硅藻土是一种可行的废水处理材料，对硝基苯等有机污染物的去除有一定的应用前景。
参考文献：
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