松针炭载铈材料对罗丹明B的吸附性能研究*

陈铁 李文兵 张政 杜昌俊 王光华 李享成

(1.武汉科技大学化学与化工学院，绿色与智能煤化工工程技术研究中心 武汉 430081；2.武汉科技大学材料与冶金学院，省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室 武汉 430081)

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染料被广泛应用于化妆品、皮革、纺织、造纸、制药等各个行业，全球每年都会生产并消耗大量的染料[1]。染料在染色过程中流失会形成染料废水，染料废水未被净化处理就排放会污染水体环境，威胁水生生物，更会影响人类生活[2]。染料废水含有各种成分复杂的有机物，其分解产物多具有毒性，现行的污水处理技术成本高、效率低，因此，需寻求一种低成本、高效率、可重复使用的吸附剂来处理染料废水[3]。

马尾松是优良的木材，常用于造纸、建筑、装饰等行业，松针常常被遗弃成为农林废弃物而未有效得到开发利用。利用农林废弃物松针制炭成本低，热解制备的松针炭(Pine Needle Charcoal)吸附性能好[4]。松针富含多种化学成分，经热解制备的松针炭表面含氧官能团众多，比表面积大，具有多孔结构，有利于负载催化剂[5]。在处理染料废水时，含氧官能团能够和偶氮染料结合形成氢键，加快反应速率，提高吸附性能[6]。

铈(Ce)是第Ⅲ副族镧系元素，具有Ce4+、Ce3+两种价态[7]。Ce4+、Ce3+互相转化时产生电子转移，可提高吸附剂活性[8]。张晓薇等[9]处理橙黄G时在吸附剂中掺入CeO2，发现掺铈后吸附剂吸附能力增强。

采用浸渍法将铈负载在松针炭上，焙烧后形成Ce/PC复合材料，用SEM、FITR对Ce/PC复合材料进行表征。以罗丹明B模拟染料废水，通过不同环境下制备的Ce/PC复合材料对罗丹明B的吸附性能研究，确定制备松针炭载铈材料的最佳条件。……