生物碳吸附染料科普实验
花生壳生物炭对水中活性紫染料的吸附特性
第２１期 收稿日期：２０１９－０８－１３作者简介：王丽敏（１９７０—），女，吉林通榆人，吉林化工学院教授，博士，主要从事环境材料及环境分析领域研究。
花生壳生物炭对水中活性紫染料的吸附特性王丽敏，魏 薇，王 红（吉林化工学院资源与环境学院，吉林吉林 １３２０２２）摘要：采用静态吸附方式，对花生壳生物炭吸附水中活性紫染料的影响因素进行了研究。
结果表明，花生壳生物炭对活性紫的吸附平衡时间为６０ｍｉｎ，酸性条件下对吸附有利，最大吸附量可达６４．９３ｍｇ／ｇ。
关键词：花生壳生物炭；活性紫；吸附中图分类号：Ｘ７８８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）２１－０２４７－０２ＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＲｅａｃｔｉｖｅＶｉｏｌｅｔｆｒｏｍＡｑｕｅｏｕｓＳｏｌｕｔｉｏｎｂｙＰｅａｎｕｔＨｕｌｌＢｉｏｃｈａｒＷａｎｇＬｉｍｉｎ，ＷｅｉＷｅｉ，ＷａｎｇＨｏｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｌｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｌｉｎ １３２０２２，Ｃｈｉｎ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｖａｒｉｏｕｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｐｅａｎｕｔｈｕｌｌｂｉｏｃｈａｒｆｏｒｒｅａｃｔｉｖｅｖｉｏｌｅｔｆｒｏｍａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｂａｔｃｈ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｗａｓｒｅａｃｈｅｄｗｉｔｈｉｎ６０ｍｉｎ．Ｉｔｉｓｆａｖｏｒａｂｌｅｆｏｒｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｖｅｖｉｏｌｅｔｕｎｄｅｒａｃｉｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｉｓ６４．９３ｍｇ／ｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｅａｎｕｔｈｕｌｌｂｉｏｃｈａｒ；ａｑｕｅｏｕｓ；ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ 染料被广泛应用于各个行业中，如在纺织、橡胶、造纸、印染等行业用来给产品上色。
活性炭吸附实验报告
活性炭吸附实验报告
引言概述：
本实验旨在研究活性炭材料在吸附过程中的性能和效果。
活性炭是一种具有高孔隙度和高吸附能力的材料，广泛应用于水处理、空气净化、废气处理等领域。
通过实验确定活性炭的吸附性能，可以为其在工业和环境应用中提供科学依据。
正文内容：
1.活性炭的原理和特性
1.1活性炭的制备方法
1.2活性炭的物理特性和表面结构
1.3活性炭的吸附原理
2.实验设计和方法
2.1活性炭的选择和准备
2.2吸附试剂的选择和制备
2.3实验装置和操作流程
3.吸附实验结果与分析
3.1吸附平衡实验
3.1.1吸附剂用量对吸附效果的影响
3.1.2吸附剂颗粒大小对吸附效果的影响
3.1.3吸附剂pH值对吸附效果的影响
3.2吸附动力学实验
3.2.1吸附速率对吸附效果的影响
3.2.2吸附温度对吸附效果的影响
3.2.3吸附剂可重复使用性能的评估
4.吸附实验的结果讨论
4.1吸附平衡实验结果分析
4.2吸附动力学实验结果分析
4.3吸附剂的选择和应用前景
5.实验改进和未来研究方向
5.1实验方法的改进和优化
5.2活性炭的改良和性能提升
5.3活性炭在环境治理中的应用研究
总结：
通过本实验，我们对活性炭吸附过程的性能和效果进行了研究。
实验结果表明，活性炭吸附效果受到吸附剂用量、颗粒大小、pH值、吸附速率和温度等因素的影响。
活性炭作为一种有潜力的吸附材料，在水处理、空气净化、废气处理等领域具有广阔的应用前
景。
未来的研究可以着重于改进实验方法、提升活性炭的吸附性能，并进一步探索其在环境治理中的应用。
银杏叶生物炭对不同染料的吸附作用
19全世界每年生产大约7×105t的各种染料。
然而，在生产加工过程中，大约10%～20%的染料进入废水中，使得该类废水中有机物浓度高、水质变化剧烈、可生化性差、色度高，具有“三致”毒性且排放量大。
因此，寻找简单、高效且适用范围广的染料废水处理方法刻不容缓。
目前，国内外针对染料废水的处理大多采用化学、生物和物理等方法。
吸附法是20世纪70年代发展起来的一种新型分离方法，具有选择性好、成本低、效率高，吸附剂来源广泛等特点，在染料废水处理中有着重要的地位。
吸附剂选取是吸附法的关键所在，常用的吸附剂有活性炭、硅藻土、吸附树脂、分子筛、锅炉煤渣和生物炭等。
本研究比较了银杏叶生物炭（GBBC）对酸性染料和碱性染料的吸附效果，有助于实际应用中生物炭吸附条件的合理选择。
一、实验部分银杏叶取自陇东学院化学化工学院校园，实验前清洗、烘干、粉碎后备用；罗丹明B（RB）、酸性红1（AR）、NaOH、HNO 3等试剂均为分析纯，来自国药集团化学试剂有限公司。
PH的影响：称取0.05gGBBC置于100mL锥形瓶中，加入RB溶液50mL；用稀HNO 3和NaOH调节初始PH，室温下以100r/min速度振荡2h；静置后取上清液于5000r/min离心机中离心分离10min，然后采用紫外-可见分光光度法在554nm波长处测定溶液中RB的浓度、GBBC吸附动力学：分别取一定浓度的RB和AR溶液50mL置于100mL锥形瓶中，加入0.05gGBBC，不调节PH，室温下振荡一定时间后取出，静置、离心分离后测定溶液中染料的浓度。
GBBC等温吸附：在若干100mL锥形瓶中分别准确称取0.05gGBBC置于其中，再分别加入浓度分别为10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350mg/L的RB和AR染料各50mL。
其余步骤同吸附动力学。
二、结果与讨论1.GBBC的性能表征分析图1为不同放大倍数的GBBC的SEM图，由图可见，GBBC表面类似蜂窝状，微孔无序分布，孔壁呈熔融状。
化学木炭吸附实验报告
一、实验目的1. 了解木炭的吸附性质；2. 探究木炭对红墨水溶液中色素的吸附效果；3. 分析影响木炭吸附效果的因素。
二、实验原理木炭具有疏松多孔的结构，表面积大，具有较强的吸附性。
活性炭的吸附性更强。
木炭和活性炭都能吸附气体和液体中的某些物质，可用于脱色、去味、滤毒等。
三、实验仪器与药品1. 实验仪器：锥形瓶、石棉网、酒精灯、烧杯、玻璃棒、滤纸、漏斗、量筒、滴管等。
2. 实验药品：红墨水、木炭、活性炭、蒸馏水。
四、实验步骤1. 取几块小木炭，放在石棉网上用酒精灯加热烘烤一段时间，使其充分解吸。
2. 在小锥形瓶中加入约30mL的蒸馏水，加入一滴红墨水，使水略显红色。
3. 投入几块烘烤过的木炭（或活性炭），轻轻振荡，观察。
4. 一段时间后，待木炭（或活性炭）沉降到瓶底后，观察溶液的颜色变化。
5. 将木炭（或活性炭）先用微火加热较长时间，使其解析后，冷却，研成粉末。
6. 将粉末加到红墨水的溶液中，振荡后，过滤。
7. 观察溶液的颜色变化，并记录实验数据。
五、实验结果与分析1. 实验现象（1）在步骤3中，加入烘烤过的木炭（或活性炭）后，溶液颜色变浅。
（2）在步骤6中，加入木炭（或活性炭）粉末后，溶液颜色由浅红色变为无色。
2. 实验结果分析（1）木炭和活性炭都具有吸附性，可以吸附红墨水溶液中的色素。
（2）块状的木炭吸附效果不太理想，往往只能看到溶液颜色变浅。
加之木炭的碎屑不易沉降，使溶液显黑色，不易观察到溶液颜色的改变。
（3）木炭或活性炭暴露在空气中时间较长，往往其吸附已达饱和状态，用此木炭或活性炭实验，效果很差。
（4）将木炭或活性炭先用微火加热较长时间，使其解析后，冷却，研成粉末，可以明显看到溶液由浅红色变无色，说明木炭或活性炭的吸附效果明显提高。
六、实验结论1. 木炭和活性炭都具有吸附性，可以吸附红墨水溶液中的色素。
2. 将木炭或活性炭先用微火加热较长时间，使其解析后，冷却，研成粉末，可以明显提高吸附效果。
花生壳生物炭吸附剂的制备及性能研究
2022年第6期广东化工第49卷总第464期 · 23·花生壳生物炭吸附剂的制备及性能研究刘建勋，刘根起*，尹德忠，尹常杰，王星烁，赵竑洋，朱小童(西北工业大学化学与化工学院，陕西西安710129)[摘要]以花生壳为原料，采用限氧升温法在300 ℃下处理一小时制备生物炭，研究了其对阳离子染料亚甲基蓝(MB)的吸附能力，并探究其吸附机理。
实验结果表明，花生壳生物炭对亚甲基蓝有很强的吸附作用，当花生壳生物炭投加量为100 mg，亚甲基蓝溶液用量为50 mL，亚甲基蓝浓度小于60 mg/L情况下，对于亚甲基蓝的去除率可达90%以上，且吸附速率较快，达到吸附平衡所需时间约为30 min，吸附符合准二级动力学方程，吸附等温曲线符合Langmuir吸附等温模型，说明此花生壳生物炭对亚甲基蓝的吸附为化学吸附控速的单分子层吸附。
实验为开发低成本高效新型吸附剂提供理论依据，也为农林废弃物与染料废水的联合处理提供新思路。
[关键词]花生壳；生物炭；亚甲基蓝；吸附；吸附剂[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2022)06-0023-03Preparation and Properties of Peanut Shell Biochar AdsorbentLiu Jianxun,Liu Gengqi*, Yin Dezhong, Yin Changjie, Wang Xingshuo, Zhao Hongyang, Zhu Xiaotong (School of Chemistry and Chemical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710129, China)Abstract: Preparation of biochar by using peanut shell as raw material and treating at 300 ℃for one hour by oxygen-limited heating method, study the adsorption capacity of peanut shell biochar on cationic methylene blue (MB) and explore the adsorption mechanism. The experimental results show that the peanut shells biochar has very strong adsorption to the methylene blue, when the peanut shells biochar dosing quantity is 100mg, dosage of 50 mL, concentration of methylene blue is less than 60 mg/L, for the removal of methylene blue can reach more than 90%, and the adsorption rate faster, the adsorption equilibrium time needed for about 30 min. The adsorption conforms to the quasi-second-order kinetic equation, and the adsorption isotherm curve accords with the Langmuir adsorption isotherm model, indicating that the adsorption of methylene blue by the peanut shell biochar is chemical adsorption-controlled monolayer adsorption. The experiment provides a theoretical basis for the development of low-cost and high-efficiency new adsorbents, and also provides new ideas for the joint treatment of agricultural and forestry wastes and dye wastewater.Keywords: peanut shell；biochar；methylene blue；adsorption；adsorbents染料废水已成为我国水体污染的几种主要污染源之一。
水实验讲义-活性炭吸附
实验三活性炭吸附实验一、实验目的1、了解活性炭吸附的特点；2、观察活性炭对印染废水和生活污水的色度的去除过程。
二、实验原理吸附是发生在固－液（气）两相界面上的一种复杂的表面现象，它是一种非均相过程。
大多数的吸附过程是可逆的，液相或气相内的分子或原子转移到固相表面，使固相表面的物质浓度增高，这种现象就称为吸附；已被吸附的分子或原子离开固相表面，返回到液相或气相中去，这种现象称为解吸或脱附。
在吸附过程中，被吸附到固体表面上的物质称为吸附质，吸附吸附质的固体物质称吸附剂。
活性炭吸附就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的目的。
活性炭吸附的作用产生于两个方面：一方面是由于活性炭内部分子在各个方面都受着同等大小力而在表面的分子则受到不平衡的力，这就使其他分子吸附于其表面上，此过程为物理吸附；另一方面是由于活性炭与被吸附物质之间的化学作用，此过程为化学吸附。
活性炭的吸附是上述两种吸附综合作用的结果。
当活性炭在溶液中吸附速度和解吸速度相等时，即单位时间内活性炭吸附的数量等于解吸的数量时，被吸附物质在溶液中的浓度和在活性炭表面的浓度均不再变化，而达到了平衡，此时的动态平衡称为活性炭吸附平衡。
三、教学重点与难点教学重点：吸附机理，实验方案的设计教学难点：实验方案的设计四、实验仪器设备比色管；活性炭吸附实验装置(如下图)。
五、实验过程（步骤）1、配制实验废水（染料废水）采用两种染料配置实验用废水。
一是生物染料，二是化工染料。
分别称取1g质量的染料配置成10L的染料废水进行实验。
2、实验装置运行（1）连接好活性炭吸附实验装置；（2）分别用生物染料废水、化工染料废水和生活污水按10L/h左右的进水流量进入活性炭吸附柱进行吸附实验；（3）吸附完成后对出水水样测其色度。
3、水样的测定对原废水和吸附后废水分别采用“目测比色法”测定其色度。
六、实验数据记录和处理实验数据记录和处理七、思考题活性炭吸附达到饱和后能否再次利用？。
茶叶渣生物炭对水体中阳离子染料吸附性能的研究
茶叶渣生物炭对水体中阳离子染料吸附性能的研究宋亚芳，蔡志维，陈莉蓉（贵州师范学院地理与资源学院，贵州贵阳550018）摘要：以过期绿茶叶为原料，在400＜条件下制备生物炭,并研究了绿茶400＜生物炭（TWB）对典型阳离子染料亚甲基蓝（MB）的吸附机制’TWB对MB染料的动力学试验和等温吸附试验结果表明:TWB对阳离子染料的吸附动力学符合EOvOh模型（R2＞0N5）,结合颗粒内扩散模型的结果可知TWB对阳离子染料的吸附过程受多种机制共同作用，液膜扩散和颗粒内扩散也对吸附过程有影响;等温吸附模型中La—gmuls能更好的描述TWB吸附阳离子染料的吸附行为（R2＞057），说明阳离子染料在TWB上的吸附为单层吸附且吸附剂表面均匀’研究TWB对MB吸附影响因素的结果表明：温度、pH值、离子强度对MB影响趋势和程度不同’温度越高有利于提高TWB对阳离子染料的吸附作用;弱酸性条件不利于TWB对阳离子染料的吸附，在碱性条件下有利于TWB对阳离子染料的吸附;中、低离子强度更适合TWB对阳离子染料的吸附处理’关键词:生物炭；阳离子染料;吸附;茶叶渣中图分类号:X788文献标识码:A文章编号:1008-011X（1011）05-0167-04Adsorption of Cationic Dye from Aqueous Solutions byBiochar Derved from Tea WasteSong Yafang,Cai Zhiwei,Chen Lirong(School of Geography and Resources,Guizhou Education University,Guiycg550018,China)Abstract:Using expired green tea as raw mate/al,biochar was prepared under400degrees C conditions,and the adsorption mechanism of green tea waste400degrees C biochar(TWB)to typOal cation dye mmethyl blue(MB)was studied.The results otTWBwith dynamictestand isotemption teston MBdyeshowthatthepeocessotTWBadsoeption otcation dyecontoemstothe quasi-Elovich model(R2>0.95),and in the adsorption isotemberal Langmuir can better describe TWB-to-MB adsorption behavior(R2>057),indicating that TWB-to—a—on adsorption is the result of a combination of adsorption mechanisms,and the adsoebentsuetaceisunitoem.Theeesuetscombined with thepaeticeedi t usion modeeshowthattheadsoeption eateotTWBtocation dyeisconteo e d byeiquid membeanedi t usion and paeticeedi t usion.TheeesuetsotstudyingtheinteuencetactoesotTWBon MB adsoeption showthattheteend and degeeeotinteuenceottempeeatuee,pH and ion steength on MBaeedi t eeent.Thehigheethe tempeeatuee,thehigheethee t ectotTWBon cation dyeadsoeption,weak aciditycondition isnotconducieetoTWBadsoeption ot cation dye,in aekaeineconditionsisconducieetoTWBadsoeption otcation dye,medium and eowion steength ismoeesuitabeetoe TWBadsoeption teeatmentotcation dye.Key wordt:biochae#cation dye#adsoeption#teawaste随着印染工业的不断发展，染料的广泛使用导致染料废水大量排放到自然水体中，造成水体污染。
(新)亚甲基蓝吸附实验方案
一、实验目标1.学会使用可见光分光光度计；2.学会配制亚甲基蓝标准溶液；3.建立亚甲基蓝的可见光光度计的标准曲线；4.学会亚甲基蓝吸附实验的国标方法或修正方法。
二、实验仪器与药品1.生物质与活性炭2.亚甲基蓝3.缓冲溶液（称取3.6g磷酸二氢钾14. 3g磷酸氢二钠溶于1000m L水中）4.1000mL容量瓶5.移液管6.锥形瓶7.电动振荡器(往复式)8.定性过滤纸9.分光光度计三、实验原理吸附法是去除水体中亚甲基蓝等染料的有效方法之一。
生物质炭表面含有丰富的有机官能团，如—COOH和—OH 等，其表面一般带负电荷，它对有机污染物和重金属等均具有良好的吸附性能。
生物质炭对染料也表现出很好的吸附性能，但目前缺少不同原料制备的生物质炭对染料吸附效果的比较，对生物质炭吸附染料的机制也不完全清楚。
生物质炭的原料丰富、成本低廉，具有广阔的应用前景。
活性炭具有比表面积大、高度发达的孔隙结构、优良的机械物理性能和吸附能力。
活性炭吸附，就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的作用。
在水处理领域，活性炭吸附通常作为饮用水深度净化和废水的三级处理，以除去水中的有机物。
活性炭的吸附作用产生于两个方面：一是由于活性炭内部分子在各个方向都受着同等大小的力而在表面的分子则受到不平衡的力，这就使其他分于吸附于其表面上，此为物理吸附；另一个是由于活性炭与被吸附物质之间的化学作用，此为化学吸附。
活性炭的吸附是上述两种吸附综合作用的结果。
四、实验步骤1.标准曲线的绘制(1)亚甲基蓝在80℃下烘干一晚后，测定其水分E（亚甲基蓝在干燥过程中性质发生变化，实验中应在未干燥情况下使用）； (2) （分子量：319.86）按公式)()1(11量为未干燥亚甲基蓝的质其中，m E P mm -=计算称取与0.31986g 亚甲基蓝干燥品相当的未干燥品的量；(3) 配制1mmol/L 的亚甲基蓝标准溶液：将称取的亚甲基蓝溶于温度为(60士10)℃的缓冲溶液中，待全部溶解后，冷却到室温过滤于1000mL 容量瓶内，分次用缓冲溶液洗涤滤渣，再用缓冲溶液稀释至标线。
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生物碳吸附染料科普实验
段落1：生物碳
生物碳是一种由生物质材料制成的碳材料，如植物残渣、木材、农作物废弃物等。
生物碳具有多孔结构和较大的比表面积，使其具有优异的吸附性能和环境友好性。
它被广泛应用于环境保护领域，如水处理、废气净化、土壤修复等。
段落2：碳吸附
碳吸附是指通过物质的吸附作用将溶液中的某些组分吸附到碳材料的表面上。
碳材料具有很强的吸附能力，它的多孔结构能够提供更多的吸附位点，这使得碳材料能够吸附大量的目标物质。
碳吸附常用于去除水中的有机物、重金属离子等污染物，从而提高水质和环境的净化效果。
段落3：染料
染料是一种能够与物质表面发生化学反应或物理吸附的颜料。
染料通常用于给纺织品、皮革、纸张等物体上色，使其呈现出丰富的颜色。
染料分为天然染料和合成染料两种类型，其中合成染料在工业生产中得到广泛应用。
段落4：科普实验
科普实验是指通过实验的方式向公众普及科学知识和原理。
在生物碳吸附染料的科普实验中，我们可以设计一个简单的实验来展示生物碳对染料的吸附能力。
首先，我们可以制备一些生物碳样品，例如利用植物残渣或农作物废弃物制成的生物碳颗粒。
然后，我们可以选择一种染料溶液，将生物碳颗粒与染料溶液接触一段时间。
接着，我们可以观察生物碳颗粒的颜色变化，如果染料被有效吸附，生物碳颗粒可能会显现出染料颜色的减弱或消失。
这个科普实验可以帮助人们理解生物碳对染料的吸附能力，并展示生物碳在环境保护中的应用潜力。
通过这样的实验，人们可以更深入地了解碳吸附和染料的基本原理，以及生物碳在环境净化方面的重要作用。