引言：
工业废水中的染料污染一直是环境保护的重要问题之一，其中酸性紫 19作为一种典型的染料化合物，其高度稳定性和难降解性给废水处理带来了挑战。为了有效清除酸性紫 19染料，吸附技术成为了一种备受关注的方法。本文将探讨用于处理酸性紫 19工业废水的吸附剂，通过对各种吸附剂的性能、吸附机理以及实际应用情况进行分析，我们可以为工业废水处理提供可行的技术方案，为减少染料污染对环境造成的影响作出贡献。
背景：近几年，纺织工业快速发展致使印染行业成为我国自然水资源最大的消耗者和污染源之一。现在我国平均每染100米布可产生4-5吨的废水，平均每印染加工1吨纺织品约消耗100～200吨水，这些水中的80%～90%又会以染料废水排出，且每排放1吨印染废水，可使20吨水受到污染。染料废水具有色度高、有机成分高、处理难度大等特点，影响水生生物的生存和生态平衡。
印染废水中的有机污染物结构稳定且降解性差。目前，染料废水处理主要采用降解、氧化、膜技术、吸附及协同处理技术。吸附法是处理有机染料废水的重要方法，目前工业废水处理用的吸附剂主要有活性炭、硅藻土、粉煤灰、树脂及改性材料等。近年来，人们逐渐开发利用来源丰富、价格低廉的天然材料或改性天然材料作为吸附剂用于废水处理，并展示出良好的发展前景。
酸性紫 19是一种酸性染色剂，属于三苯甲烷类染料，为高共轭分子体系，且含有对生物呈强抑制性的苯环，难以采用生物降解方法处理。
吸附研究：
1. 氢氧化镁改性活性炭
刘婷婷等人为提高活性炭(GAC)的吸附性能，采用氢氧化镁对活性炭进行改性，制得经济高效的改性活性炭材料。利用扫描电镜、XRD对改性活性炭进行表征；通过实验确定改性活性炭的最佳制备条件:氯化镁浓度为1.0mol·L-1，氢氧化钠浓度为0.5 mol·L-1，氢氧化钠浸泡活性炭的温度20℃；吸附酸性紫 19吸附时间为150min时，改性活性炭对酸性紫 19的吸附量为6.16 mg·g-1，而原活性炭吸附量为4.12 mg·g-1；热力学吉布斯自由能ΔH0<0和焓变ΔH0>0，说明该吸附过程是吸热和自发进行的。
2. 浮石改性材料
张吉祥等人以浮石为原料，采用水热合成法与氧化铝及碳酸钠反应制得改性吸附材料，利用扫描电镜和傅里叶红外吸收光谱对浮石及改性材料进行表征。研究了改性材料对酸性紫 19溶液的脱色效果，考察了吸附剂用量、吸附时间和温度等因素对吸附脱色率的影响。结果表明:在25℃，吸附材料投入量为4g/L，吸附平衡时间2h，对1000mg/L酸性紫 19染料的吸附去除率高达98.13%，吸附量达到245.32mg/g。热力学参数计算结果表明，吸附是一个自发的吸热过程。吸附材料对酸性紫 19的吸附过程较好地符合Langmuir吸附等温方程。动力学行为更符合准二级反应动力学模型。
3. 氨基改性MCM-41
曹菊林等人采用3-氨丙基三甲氧基硅烷对MCM-41进行氨基功能化修饰，并以此作为吸附剂(NH2-MCM-41)来去除阴离子染料废水酸性紫 19(AF)。实验得出:溶液的pH值对吸附效果影响较大，染料的去除率随着吸附剂质量、反应时间的增加而上升，随染料初始浓度的增加而下降。Langmuir模型对染料的等温吸附行为拟合效果最好，吸附动力学符合准二级动力学模型。解吸附研究得出NH2-MCM-41有较好的解吸附效果和重复使用率。氨基改性后的MCM-41对AF有良好的吸附效果，可以作为一种新型高效的吸附剂进一步用于阴离子染料废水治理。
4. 三乙烯四胺改性的磁性微球
王凯等人以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为功能单体，采用分数聚合法合成了聚(苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)[P(St-GMA)]磁性微球，利用三乙烯四胺(TETA)修饰P(St-GMA)磁性微球，制备表面含有氨基的P(St-GMA)-TETA磁性微球。采用光学显微镜、傅里叶红外光谱(FT-IR)和样品磁力振荡计(VSM)等手段进行表征，并将其应用于对含酸性紫 19(AF)的模拟废水吸附性能研究。考察了pH、吸附剂用量和吸附时间等因素对[P(St-GMA)-TETA]磁性微球吸附量的影响。结果表明：该吸附剂对AF的吸附符合准二级动力学模型，60min内基本达到吸附平衡，在298K时，最大吸附量高达171.821mg/g， Langmuir等温吸附数学模型能较好地拟合P(St-GMA)-TETA磁性微球对AF染料的吸附。
5. 琥珀酰化壳聚糖/石墨烯复合材料
张军丽等人以壳聚糖为原料，通过琥珀酸酐与活性白土、氧化石墨烯进行化学改性处理，制备琥珀酰化壳聚糖/石墨烯复合材料。结果表明:复合材料具有比表面积较大和活性位点较多的疏松多孔的结构；在投加量为0.1g，吸附时间为45min，pH=6，初始浓度为20mg/L时，对酸性紫 19的吸附效果最佳，最大去除率达99.1%。壳聚糖和石墨烯的引入改变了活性白土在水中的分散状态，对酸性紫 19的吸附能力得到提高，吸附行为符合Langmuir等温吸附模型。实验表明，该复合材料具有较好的重复利用性。
参考：
[1]王凯,张曼,魏立强,等. 三乙烯四胺改性的磁性微球对酸性品红的吸附研究 [J]. 化工新型材料, 2023, 51 (02): 187-191+197. DOI:10.19817/j.cnki.issn1006-3536.2023.02.038.
[2]曹菊林,姚勇,宋纪双,等. 氨基改性MCM-41对阴离子染料酸性品红的吸附研究 [J]. 四川环境, 2021, 40 (04): 19-25. DOI:10.14034/j.cnki.schj.2021.04.004.
[3]张吉祥,郭菁菁. 浮石改性材料对酸性品红的吸附研究 [J]. 化工新型材料, 2020, 48 (S1): 142-145+149. DOI:10.19817/j.cnki.issn1006-3536.2020.S.033.
[4]刘婷婷,赵建海,王康,等. 氢氧化镁改性活性炭对酸性品红的吸附 [J]. 化学研究与应用, 2019, 31 (12): 2092.
[5]张军丽,闫永康,张宁. 琥珀酰化壳聚糖/石墨烯复合材料的制备及对酸性品红的吸附 [J]. 化工新型材料, 2019, 47 (05): 249-252.
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