Page 196 - 《精细化工》2020年第8期

第 37 卷第 8 期 精 细 化 工 Vol.37, No.8
202 0 年 8 月 FINE CHEMICALS Aug. 2020

水处理技术与环境保护
地质聚合物微球的制备及其对染料的吸附

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刘佩莹，葛圆圆 ，李志礼，崔学民
（广西大学 化学化工学院，广西 南宁 530004）

摘要：以偏高岭土和改性水玻璃为原料，采用分散悬浮固化法制备偏高岭土基地质聚合物微球（GM）。使用扫
描电子显微镜、比表面积及孔径分布测试仪、傅里叶变换红外光谱仪和 X 射线粉末衍射仪对其进行了表征，并
研究了 GM 对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明，GM 对亚甲基蓝的吸附基本符合准二级动力学模型和 Langmuir
吸附等温线模型，333 K 时理论最大吸附量为 100.1 mg/g。GM 对亚甲基蓝的吸附是自发吸热过程。GM 在 5 次
循环利用后，对 MB 的去除率仍可达 81.56%，并易于回收和再生。分析了 GM 对不同阴阳离子型染料的吸附效
果，结果表明，GM 对阳离子型染料具有选择性吸附。GM 是一种低价、有效、绿色、可循环利用的吸附剂，
可用于去除水中阳离子型染料污染物。
关键词：地质聚合物；微球；亚甲基蓝；吸附；水处理技术
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 08-1694-09

Preparation of geopolymer microspheres and its adsorption for dye

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LIU Peiying, GE Yuanyuan , LI Zhili, CUI Xuemin
（School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, Guangxi, China）

Abstract: Metakaolin-based geopolymer microspheres (GM) were prepared from metakaolin and modified
water glass by dispersion suspension solidification. The sample was characterized by SEM, specific surface
area and aperture distribution tester, FTIR and XRD. The adsorption performance of methylene blue (MB)
on GM was studied. The results showed that the adsorption process of MB on GM could be described by
the pseudo-second-order model and the adsorption isotherm was fitted well with the Langmuir adsorption
isotherm model. The maximum theoretical adsorption capacity of MB on GM was 100.1 mg/g at 333 K.
The adsorption process of MB on GM was a spontaneous and endothermic process. Furthermore, the
removal rate of MB could still reach 81.56% even after 5 times of recycling. GM was easy to recycle and
regenerate. The adsorption effect of GM on different anionic dyes was analyzed. The results indicated that
GM had selective adsorption of cationic dyes. GM is low-cost, efficient, green and sustainable adsorbent for
removal of cationic dyes in water.
Key words: geopolymer; microspheres; methylene blue; adsorption; water treatment technology

现代工农业的不断发展极大地促进了社会经济 目前，处理染料废水的方法主要有吸附法、膜
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进步。与此同时,也有大量污染物被排放到环境中， 分离法、沉淀法和化学氧化法等 。膜分离法、沉
从而造成水体污染，染料是其中主要的污染物之一。 淀法和化学氧化法不同程度地存在能源消耗大、成
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染料广泛应用于纺织、造纸、皮革及印刷等行业 ， 本高、工艺复杂等弊端 ，吸附法则因具有去除效
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具有色度高、毒性大、难以生物降解等特点 ，如 率高、易操作、成本较低等优点而成为处理染料废
处理不当，不仅会影响水体美观，破坏生态环境， 水的常用方法之一。目前，吸附剂的种类主要有炭
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甚至会危害人体健康 。因此，寻找一种能有效处 质类吸附剂、矿物类吸附剂、有机类吸附剂等。LI
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理染料废水的方法显得极为迫切。 等 研究了以核桃壳为原料制备的活性炭对刚果红

收稿日期：2020-03-07; 定用日期：2020-04-23; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200172
基金项目：国家青年科学基金（21707022）
作者简介：刘佩莹（1994—），女，硕士生。联系人：葛圆圆（1982—），女，副研究员，E-mail：geyy@gxu.edu.cn。