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2025年苯胺行业技术分析:改性麦草纤维素探寻更优苯胺处理技术
 苯胺 2025-06-25 15:22:10

  中国报告大厅网讯,苯胺作为一种关键的有机化工原料,在染料、医药、农药、橡胶助剂等多个领域有着广泛应用。随着相关产业的发展,对苯胺的需求持续增长,同时也对苯胺行业的生产及处理技术提出了更高要求。在生产及使用过程中,苯胺可能会进入环境,因其具有较强的毒害性,成为较难分解的有机污染物之一,故而如何高效处理苯胺废水成为研究重点。吸附法因操作便捷、易回收、效果稳定等优势,被视为有效去除苯胺的方法,其中吸附剂的选择至关重要。本文聚焦于改性麦草纤维素对苯胺的吸附特性研究,旨在探寻更优的苯胺处理技术。

2025年苯胺行业技术分析:改性麦草纤维素探寻更优苯胺处理技术

  一、实验材料与仪器

  (一)实验材料

  《2025-2030年中国苯胺行业市场分析及发展前景预测报告》指出,实验选用改性麦草纤维素作为吸附剂,其来源广泛且具备一定的可改性潜力。同时,使用盐酸、氢氧化钠、无水乙醇以及分析纯的苯胺,这些试剂均购自四川科伦药业,为实验提供了纯净的反应原料。

  (二)实验仪器

  实验采用电子天平(型号:MP10001)精确称量试剂质量,确保实验数据的准确性。电热恒温干燥箱(型号:XMA - 2000)用于对相关材料进行干燥处理,以满足实验条件。紫外可见分光光度计(型号:752 型)在实验中发挥关键作用,用于测定吸附前后苯胺的浓度。恒温振荡器(型号:HY - 5B)则为吸附反应提供了稳定的振荡环境,促进吸附过程的进行。

  二、苯胺吸附实验方法

  (一)吸附实验

  分别称取 0.05g 改性麦草纤维素,在不同的吸附时间、起始浓度、温度和 pH 值等条件下,对标准苯胺溶液进行吸附实验。利用紫外分光光度法,在波长 λmax = 228nm 处测定吸附前后苯胺的浓度。其中,Q 为吸附容量(mg/g),C0 为苯胺初始浓度(mg/L),Ce 为苯胺吸附平衡后的浓度,V 为溶液体积(L),W 为改性麦草纤维素的质量(g)。通过该实验,能够探究不同因素对改性麦草纤维素吸附苯胺容量的影响。

  (二)吸附等温线的建立

  取 0.05g 改性麦草纤维素,对 100mL 不同起始浓度的苯胺溶液在最佳吸附条件下进行震荡吸附。测定其对苯胺的平衡浓度 Ce,求得平衡吸附量 Qe,以 lnQe 对 lnCe 作图,判断是否符合 Freundlich 吸附模式。

  三、实验结果与讨论

  (一)时间对苯胺吸附容量的影响

  当温度分别为 298K、303K、313K 时,苯胺浓度随时间变化,吸附浓度随着时间的延长逐渐趋于平衡。在吸附初期,吸附时间对浓度的影响较为显著,开始的 20min 内吸附速率较快,60min 内基本达到平衡状态。这是因为在短时间内,改性麦草纤维素对苯胺的吸附尚未达到饱和,所以吸附速率较快。随着时间的不断延长,吸附量的变化逐渐趋于平缓,直至吸附达到饱和状态。这一结果表明,在实际应用中,若要高效利用改性麦草纤维素吸附苯胺,吸附时间控制在 60min 左右较为适宜。

  (二)溶液起始浓度对苯胺吸附容量的影响

  改性麦草纤维素对苯胺的吸附基本呈现正向线性关系,即随着苯胺起始浓度的增加,吸附量也随之增加。这意味着在一定范围内,当苯胺废水浓度较高时,改性麦草纤维素能够发挥更好的吸附效果,对高浓度苯胺废水的处理具有一定的潜力。

  (三)温度对苯胺吸附容量的影响

  苯胺的吸附量随着温度的升高而减小,呈现负相关关系。这表明温度对苯胺的吸附过程存在影响,且低温环境有利于吸附。因此,在常温(即 25℃)条件下进行吸附处理苯胺,能够获得较好的吸附效果,从能耗及吸附效率综合考虑,常温吸附具有一定优势。

  (四)pH 对苯胺吸附容量的影响

  pH 值对苯胺吸附率的影响较大,苯胺呈弱碱性,当 pH 值较低时,苯胺以有机盐的形式存在,在水中的溶解度较大;当 pH 值较高时,其解离度减小,以分子的形式存在,这种状态有利于吸附。在 pH 值为 8.0 时,吸附率达到最大值。随后,随着 pH 值继续增大,吸附率逐渐降低。所以,最佳的吸附 pH 值为 8.0。这一结果为实际处理苯胺废水时调节溶液 pH 值提供了重要参考。

  (五)苯胺吸附平衡

  298K 时 Freundlich 吸附平衡等温线相关系数大于 0.995,这表明在一定浓度、温度范围内,用 Freundlich 方程拟合改性麦草纤维素对水中苯胺的吸附是可行的。并且 Freundlich 方程拟合参数 n 大于 1,表明吸附剂对吸附质的吸附具有优势,即改性麦草纤维素对苯胺具有较好的吸附性能。

  (六)苯胺吸附再生

  实验选择 50%(V/V)酒精作为洗脱液,对改性麦草纤维素进行洗脱再生。改性麦草纤维素经过洗脱再生后,吸附率大于 88%,解吸率均超过 85%,且在吸附性能方面无明显下降。这表明改性麦草纤维素的洗脱再生能力较好,吸附再生性能较为出色,在实际应用中可多次循环使用,降低处理成本。

  四、研究总结

  通过对改性麦草纤维素吸附苯胺特性的研究,发现吸附时间、初始浓度、温度和 pH 等因素均会对改性麦草纤维素的吸附特性产生影响。改性麦草纤维素对苯胺的吸附呈现正向线性关系,60min 基本达到吸附平衡;在 25℃、pH = 8.0 时,吸附率达到最大。同时,再生试验表明,改性麦草纤维素对苯胺行业具有较好的吸附再生性能。该研究为苯胺废水的处理提供了一种新的、可行的吸附剂选择,改性麦草纤维素来源广泛、成本较低且吸附性能良好,有望在实际工业应用中发挥重要作用,为解决苯胺污染问题提供了新的思路和方法。未来,可进一步深入研究其吸附机理,并探索如何优化改性工艺,以提高其对苯胺的吸附性能及应用范围。

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