將 ０﹒１０ ｇ 活化或再生的竹炭干燥試樣置于 ２５０ｍＬ 錐形瓶中，加入質(zhì)量濃度為 ０﹒２ ｇ／Ｌ 的亞甲基藍溶液 Ｖ，在 ３０ ℃的恒溫振蕩水浴鍋中振蕩 ３０ ｍｉｎ，過濾后用分光光度計在濾液的最大吸收波長處測定吸光度，將該吸光度與標準溶液的吸光度進行比較，按公式計算出亞甲基藍吸附量﹕

    １﹒４﹒２ 染料溶液的吸附性能

    與亞甲基藍吸附量的測定方法一致。

    ２ 結(jié)果與討論

    ２﹒１ 竹炭氫氧化鈉活化

    為提高竹炭的吸附脫色能力，研究了硝酸、磷酸、氯化鋅和氫氧化鈉對竹炭的活化效果，初步實驗表明，氫氧化鈉的活化效果較為明顯﹒為此，采用正交實驗，詳細考察了固液比、處理時間及氫氧化鈉濃度對竹炭活化效果的影響，竹炭顆粒的活化結(jié)果見表 １。

    由表 １ 可知，影響活化效果的主要因素為氫氧化鈉的濃度，在低濃度區(qū)，提高氫氧化鈉溶液的濃度，亞甲基藍吸附量上升，但隨著濃度的進一步提高，吸附量呈下降趨勢，濃度為 ３ ｍｏｌ／Ｌ 時吸附量最高﹒固液比（竹炭顆粒與處理液的比例）及處理時間對活化效果的影響相對較小，在實驗范圍內(nèi)，隨著固液比的增大及活化時間的延長，活化竹炭顆粒對亞甲基藍的吸附量都呈上升趨勢，但固液比增大及時間延長到一定程度后，亞甲基藍吸附量的增長變緩﹒從正交實驗數(shù)據(jù)得出的最佳鹼活化處理條件為﹕氫氧化鈉 ３ ｍｏｌ／Ｌ，固液比 １︰１０， 活化 ３０ ｈ。從節(jié)約生產(chǎn)成本等方面綜合考慮，鹼處理活化的最佳條件為﹕氫氧化鈉 ３ ｍｏｌ／Ｌ，固液比１︰８，活化 ２４ ｈ﹒在該條件下處理后竹炭顆粒對亞甲基藍的吸附量為 ８﹒２ ｍｇ／ｇ，較活化前提高 １４８﹒５％，活化效果較好。同樣條件下對商品竹炭粉末進行處理，得到產(chǎn)品的亞甲基藍吸附量為 ３５﹒２ ｍｇ／ｇ（未活化竹炭粉末的亞甲基藍吸附量為 ２４﹒１ ｍｇ／ｇ），較未活化前提高 ４６﹒１％，吸附效果較明顯。

    ２﹒２ 竹炭高溫焙烘再生的影響因素

    ２﹒２﹒１ 溫度

    為提高竹炭的重復(fù)利用率，研究了高溫焙烘條件對未活化商品竹炭粉末的再生效果﹒圖 １ 為吸附飽和的竹炭在不同溫度下焙烘 ６０ ｍｉｎ 后的亞甲基藍吸附情況。

    從圖 １ 可以看出，隨著溫度的升高，竹炭粉末的再生效果也隨之提高，可能是在高焙烘溫度下，竹炭孔隙內(nèi)部的染料及其雜質(zhì)被炭化繼而使空隙得到疏通﹔但從實驗現(xiàn)象分析，竹炭灰份也隨著焙烘溫度的升高而增加，所以應(yīng)當控制焙烘溫度，宜選 ４００℃。

    ２﹒２﹒２ 時間

    從圖 ２ 可以看出，焙烘時間延長，竹炭再生后的吸附量先增加后降低﹒原因可能是焙烘時間較短時，竹炭內(nèi)的雜質(zhì)尚未完全降解，其通道未完全被打開，導(dǎo)致吸附量還有升高的余地，當時間足夠長之后，部分孔隙被炭化損壞，吸附量下降﹒實驗中觀察到竹炭灰份隨著時間的延長逐漸增加也証明了此點﹒所以，焙烘時間選擇 ６０ ｍｉｎ。

    綜上可知，高溫焙烘再生的最佳工藝條件為﹕４００℃焙烘 ６０ ｍｉｎ﹒在該條件下再生處理的商品竹炭粉末吸附量為 ２１﹒２ ｍｇ／ｇ，再生后的吸附能力可恢復(fù) ８８％。

    ２﹒３ 水溶性染料溶液的吸附性能

    由圖 ３ 可知，經(jīng)過活化處理的竹炭對各種水溶性染料溶液的吸附量都有提高，其中對活性紅Ｘ－３Ｂ吸附效果變化最為明顯，吸附量提高了６３﹒５％﹒而對 Ｋ型活性染料活性紅Ｋ－２ＢＰ的吸附效果較差。顯然，染料種類及結(jié)構(gòu)對竹炭的吸附脫色效果有很大的影響，還值得進一步研究。

    ３ 結(jié)論

    活化最佳處理工藝為﹕氫氧化鈉濃度 ３ ｍｏｌ／Ｌ，固液比 １︰８，活化 ２４ｈ﹔再生最佳工藝條件為﹕４００℃焙烘 ６０ｍｉｎ。經(jīng)過活化處理的竹炭對各種水溶性染料溶液的吸附量較活化前都有所提高，其中竹炭對 Ｘ 型活性染料的吸附效果好于其他類水溶性染料﹔染料種類及結(jié)構(gòu)對竹炭的吸附脫色效果有很大的影響，還值得進一步研究。

    來源: 印染在線  作者：王 強，范雪榮，袁久剛，劉 海（教育部生態(tài)紡織重點實驗室， 江南大學(xué)， 江蘇無錫

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