环境污染问题一直影响着人们的生活质量，其中水污染问题一直是一个热度不减的问题困扰着人们，水污染中最为大量的是染料废水。吸附法是处理染料废水最为重要的一个方法。本实验制备一种中空核壳结构SiO2@MnO2微纳米材料利用其中空核壳结构进行对有机染料的吸附，本实验应用亚甲基蓝溶液模拟废水，分别进行不同条件下的吸附性能测试。实验结果表明，在不同条件下材料对亚甲基蓝溶液均有着良好的吸附性能，在温度为35℃的条件下，吸附率可以达到94%。
Keywords:Organic dyes;Micronano materials; Adsorbent; Coreshell structure目录
1. 前言 1
1.1引言 1
1.2 有机染料概述 1
1.2.1 有机染料的分类 1
1.2.2 有机染料的来源和危害 2
1.2.3有机染料的处理办法 2
1.2.4 有机染料吸附材料的研究 3
1.3 核壳结构微材料概述 3
1.3.1 核壳结构微纳米材料的分类 4
1.3.2 无机无机核壳结构微纳米材料 4
1.3.3无机无机核壳纳米材料制备方法 4
1.4本论文的研究意义和内容 5
2.实验部分 6
2.1实验与仪器 6
2.2实验方法 7
2.2.1中空核壳结构SiO2@MnO2的制备 7
2.2.2表征方法 8
2.2.3吸附效果测定方法 8
3.结果与讨论 9
3.1SiO2@MnO2纳米颗粒结构表征 9
3.2制作亚甲基蓝溶液的标准曲线 10
3.3亚甲基蓝吸附平衡曲线 11
3.4吸附剂用量对去除率的影响 12
3.5温度对吸附去除率的影响 13
3.6光催化对吸附去除率的影响 14
3.7吸附剂再生 15
3.8总结 16
参考文献 17
致谢 18
1. 前言
1.1引言
近年来，环境污染问题一直保持着居高不下的热 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
度。随着人们生活水平的提高，人们越来越注重所生存的环境，环境污染物质主要是固、气、液三相态物质。固体污染物质一般为人们的生活垃圾和工业废渣，气体污染物质主要是工业废气，液体污染物质一般为工业废水，在化工行业中会产生各种各样的废水，且这些废水如果直接排到生活污水中会对环境造成严重的危害，甚至会危害生态平衡。而在化工废水中占很大比例的是染料废水，染料涉及到当今社会的各个行业如纺织印染、彩色照相、油墨等。由于染料废水来源广、体积庞大、处理复杂，故对有机染料废水进行处理是研究者们一个重要的课题。
1.2 有机染料概述
有机染料是一种能够使纤维物质或其他基础物质染成颜色鲜明且坚定牢固不易褪色的有色有机化合物。有机染料一般用来进行对纺织物的染色、印花等，它们大部分是可以溶于水的，更为准确的说可以溶于它所应用的溶液或者通过一定的化学试剂的处理，使之在染色时可以转变成可溶状态。染料可以直接附着在纤维上，或者借用媒介物质与纤维物质发生物理或物理化学的结合，而附着在纤维上使之染色。有些染料由于其不易溶于水但是容易溶于油、醇，可将其用于对塑料、油蜡等物质的染色。
染料主要是用来对各种纤维染色，造就了五颜六色的服装。与此同时染料也广泛地应用于彩色照相材料、造彩色纸、不同色彩的油墨、食品包装的色彩鲜艳、塑料物质的五颜六色等工业用途。近年来，人们慢慢的认识了有机染料在电学和光学等方面的特性，人们逐渐将有机染料应用于信息技术、生物技术、医疗技术等现代高科技领域中。
1.2.1 有机染料的分类
染料的分类有两种方法：一种是根据其染料分子的化学结构分类可分为：偶氮染料、蒽醌染料、靛族染料、酞菁染料、芳甲烷染料、硫化染料、杂环染料[1]，另一种是按照燃料的应用性能分类可分为：酸性染料、酸性媒介染料、中性染料、直接染料、不溶性偶氮染料、硫化染料、还原染料、可溶性还原染料、活性染料、分散染料、阳离子染料[2]。
在我们了解了有机染料的分类及其结构之后，才能更方便我们对其危害有进一步的了解与认识，也跟方便我们对不同种类的有机染料进行针对性的处理。我们可以针对不同种类的染料去制备不同性能的吸附材料。
1.2.2 有机染料的来源和危害
随着工农纺织业的发展，人们的社会生产需求日益的增加，随之而来的在生产过程中产生的各种各样的问题也走进人们的视线中。在各种各样的水资源污染中，染料废水使原本缺乏的淡水资源变得更加紧张。故人们对有机染料废水的关注也在近年来日益上升。染料废水的来源主要是纺织行业染色和染料行业，还有各种加工厂如纺织厂、塑料厂、印刷厂、造纸厂、食品包装厂、化妆品厂。由印染加工的各种操作过程中产生，印染废水颜色深、成分复杂，比较难处理。印染废水中常常带有极性、显色基团如芳烃和杂环化合物[3],还有起促染、缓染作用的助凝剂。由于这些芳环结构的存在，使得染料在废水中很难被降解，从而很难被脱色，有些含氮基团可能会在废水中形成有毒性的胺[4]。
如果印染的废水直接排放到江河湖泊的等环境水体中将会导致大面积污染，危害自然水体。由于染料废水颜色深、pH值高，废水中的染料在受到光照之后，将会导致水体变得浑浊，不透光，这就会对光合作用造成一定影响，除此之外，还会消耗水中的氧含量，危害水生生物的生长环境[5]；同时，影响视觉效果，在视觉上产生不舒服的感觉；印染废水中含有的大量的磷、氮等物质，成分复杂。而这些物质会导致水体富营养化，使水面浮游生物迅速繁衍，急剧大量的消耗水中氧气，导致水体严重缺氧，严重的可能会造成水生动植物的死亡，更加污染环境[6]；印染废水中还含有很多重金属，汞、铬、铅、砷等，这些重金属没办法降解，会跟着食物链不断转移，终究进入人体内[7]。
1.2.3有机染料的处理办法
目前对含有有机染料废水的一般处理办法有化学氧化法、生物处理法、光催化降解、吸附法等[8]。其中生物处理法是通过生物体的吸附和絮凝作用将染料分子吸附沉降；化学氧化法是通过使用NaClO、O3、O2、H2O2、ClO2、空气等氧化剂对有机染料中的发色基团进行氧化分解降解，这是目前处理有机染料的主要办法之一；光催化降解是利用光催化技术在反应体系中产生活性自由基，活性自由基将会积极与有机染料分子基团反应，将其催化降解为无机物[9]；吸附法是利用性能优越的材料对有机染料分子进行吸附分离染料废水处理的中污染物的方法，是染料废水处理中最为常见以及性价比高的重要的处理办法之一[10]。

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