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染料废水直接排放到水体中,会造成水体环境的污染。低成本的生物质材料荷叶被首次用作吸附剂,去除水溶液中的阳离子染料。通过研究荷叶对亚甲基蓝和碱性品红的批处理吸附实验和动态柱吸附实验,探讨荷叶吸附亚甲基蓝和碱性品红的能力。本文首先讨论了吸附时间、吸附剂浓度、pH值、盐离子浓度、染料初始浓度以及温度对荷叶吸附亚甲基蓝和碱性品红的影响。批处理实验结果表明:荷叶对亚甲基蓝和碱性品红的吸附平衡时间为4 h,吸附剂的用量为1 g/L;温度为293 K时,荷叶对亚甲基蓝和碱性品红的饱和吸附量分别为221.7 mg/g和117.5mg/g。随着染料溶液中盐离子浓度增加,荷叶对这两种染料的吸附量均下降,而且Ca2+的影响要比Na+严重。在293~313 K温度范围内,随温度的升高,荷叶对亚甲基蓝和碱性品红的吸附量均增加;用Langmuir、Freundlich、Temkin、Koble-Corrigan、Redlich-Peterson等温线模型对荷叶吸附亚甲基蓝和碱性品红的实验数据进行非线性拟合分析,结果显示:Langmuir、Temkin等温线模型能很好地描述荷叶对亚甲基蓝的吸附过程,荷叶对碱性品红的吸附符合Langmuir、Freundlich、Redlich-Peterson等温线模型。吸附热力学结果说明:在293~313 K温度范围内,荷叶吸附亚甲基蓝和碱性品红的Gibbs自由能变化△G分别为-25.67、-26.57、-27.74kJ/mol和-24.28、-25.16、-27.28kJ/mol,吸附过程是以化学吸附为主的自发、吸热过程,升高温度有利于吸附的进行。荷叶对亚甲基蓝和碱性品红的动力学研究结果表明,这两个吸附过程均符合准二级吸附动力学方程,吸附过程由膜扩散和颗粒内扩散联合控制。其次,在动态柱吸附实验中,分别讨论了进料流速、进料浓度和床层高度对荷叶吸附亚甲基蓝和碱性品红穿透曲线的影响。基于固定床吸附的实验结果,利用Thomas和Yoon-Nelson方程对吸附穿透曲线数据进行拟合,Thomass和Yoon-Nelson模型均可以较好地描述荷叶对亚甲基蓝和碱性品红的吸附。利用BDST模型可以预测不同床层高度时的理论穿透时间和吸附附饱和时间,均与荷叶吸附亚甲基蓝和碱性品红的实验所得数据一致。利用比表面分析仪、傅里叶红外光谱仪、扫描电镜、差热分析仪等现代分析技术对荷叶进行结构表征,研究了荷叶吸附染料前后的微观结构变化,为更加深入理解荷叶吸附染料机理提供理论依据。本文的研究结果表明荷叶对亚甲基蓝和碱性品红有很好的去除能力,廉价的农业废料荷叶将是一种很有潜力生的物质吸附剂。