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随着人工合成有机染料的种类、数量以及应用范围的与日俱增,不可避免地造成大量有毒有害和难以降解的有机染料随生产和使用环节进入水体环境。作为重要的环境优先控制污染物之一,偶氮类有机染料不仅具有致癌、致畸、致突变“三致”作用,而且能在自然环境中长期存在、积累和扩散,很难被生化降解,从而对人体健康和生态系统正常运转造成严重危害。在环境治理工程中,固-液吸附是最为常用的处理技术之一。因此,科学认识染料污染物在固-液界面的吸附机理及脱附行为,是探索高效治理染料废水途径的重要基础。本论文以光纤作为吸附介质和光导材料,以光纤界面呈指数衰减的渐逝场作为工作原理,建立了一种新型的固-液界面研究方法,用于实时、在线研究染料污染物在固-液界面的吸附机理及洗脱行为。论文以未作表面修饰和采用溶胶-凝胶法对表面进行不同烷基化基团修饰的光纤作为介质,选取亚甲基蓝和结晶紫两种典型的偶氮染料作为研究对象,通过渐逝场强度的变化,考察不同条件对其在固-液界面吸附和洗脱行为的影响,并对其热力学和动力学进行探讨,揭示染料在固-液界面的微观吸附机理和洗脱过程,为染料废水的高效处理提供理论指导。对于吸附过程,论文通过研究溶液pH值、离子强度、转速、浓度等条件对染料在固-液界面吸附的影响,以Langmuir吸附模型进行热力学结果拟合,获得了两种染料在光纤表面的吸附平衡常数(Kads)和吸附自由能(⊿G);以pseudo-first-order模型对动力学结果进行拟合,获得了两种染料在光纤表面的pseudo-first-order反应平衡常数(k1),并探讨了两种染料的在不同浓度阶段在光纤表面的作用力和吸附模型,揭示了吸附机理。对于洗脱过程,论文通过研究溶液pH值、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)表面活性剂浓度及离子强度等条件对染料在固-液界面洗脱的影响,获得了最佳的洗脱条件。第三章研究亚甲基蓝(MB)和结晶紫(CV)分子在未修饰光纤表面上的吸附,结果表明:吸附热力学结果,Kads(MB)=(3.30±0.500)×104M-1和Kads(cv)=(5.90±1.50)× 103 M-1;△G(MB)=-25.7±1.70 kJ/mol 和△G(CV)=-21.5±0.600 kJ/mol。MB 和CV在二氧化硅固-液界面的吸附均为自发过程。△G(MB)<△G(CV),说明MB分子比CV分子更易于吸附到二氧化硅界面上。pseudo-first-order模型动力学拟合结果,得到吸附速率常数ka和解吸速率常数kd:ka(MB)=0.850×104 M-1min-1,kd(MB)=0.260 min-1;ka(CV)=0.209×104 M-1min-1,kd(CV)=0.354 min-1。染料在界面脱附时,SDBS浓度越大,其对界面吸附着的染料分子洗脱效果越好。SDBS在达到一定浓度后,脱附效率不变。SDBS在酸性条件下对界面的染料分子脱附效果较好。随着NaCl的离子强度增加,1 mmol/L的SDBS对界面上MB分子的洗脱效果越来越好,而对界面上CV洗脱效果变化不大。第四章研究两种偶氮染料在甲基修饰光纤表面上的吸附,结果表明:Kads(MB)=(5.15±0.70)×103 M-1 和 Kads(CV)=(8.15+1.16)×103 M-1;△G(MB)=-21.1 ±0.300 kJ/mol 和△G(CV)=-22.3±0.350 kJ/mol。MB 和 CV 在甲基修饰二氧化硅固-液界面的吸附均为自发过程。△G(MB)△G(CV),说明CV分子比MB分子更易于吸附到甲基修饰二氧化硅界面上。pseudo-first-order模型对动力学拟合结果,得到吸附速率常数ka和解吸速率常数kd;ka(MB)=0.110×104 M-1min-1,kd(MB)=0.214 min-1;ka(CV)=0.257×104M1min-1,kd(CV)=0.315 min-1。染料在界面脱附时,SDBS浓度越大,其对界面吸附着的染料分子洗脱效果越好。SDBS在达到一定浓度后,脱附效率不变。SDBS在酸性条件下对界面的染料分子脱附效果较好。NaCl的加入有利于SDBS洗脱界面上的染料分子。第五章研究两种偶氮染料在丙基/三氟丙基修饰光纤表面上的吸附,结果表明:Kads(MB)=(8.47±1.07)×104M-1和 Kads(CV)=(1.72±0.180)×104 M-1;△G(MB)=-27.8±0.320 kJ/mol 和△G(CV)=-24.1±0.260 kJ/mol。MB 和 CV 在丙基/三氟丙基修饰二氧化硅固-液界面的吸附均为自发过程。△G(MB)△G(CV),说明MB分子比CV分子更易于吸附到丙基/三氟丙基修饰二氧化硅界面上。pseudo-first-order模型对动力学拟合结果,得到吸附速率常数ka和解吸速率常数kd:ka(MB)=1.79×104 M-1min-1,kd(MB)=0.212 min-1;ka(CV)=0.501 × 104M-1min-1,kd(CV)=0.291 min-1。染料在界面脱附时,SDBS浓度越大,其对界面吸附着的染料分子洗脱效果越好。SDBS在达到一定浓度后,脱附效率不变。SDBS在酸性条件下对界面的染料分子脱附效果较好。NaCl的加入有利于SDBS洗脱界面上的染料分子。