印染廢水處理中吸附是一種很好的處理方式，但是吸附材料的選擇是一個難點。市面上常用的吸附多以傳統炭質類材料活性炭為主，通過對市場的探索和實際應用相結合發現一種較好的材料改性生物炭?？茖W界對于改性生物炭的研究持續多年，其作為新型材料在市面上應用還不算廣泛。

印染廢水是紡織工業產生的污染較為嚴重的廢水, 具有色度深、有機污染物含量高、成分復雜等特點。染料生產種類多, 并朝著抗光解、抗氧化、抗生物氧化的方向發展, 使得傳統處理效果不理想。吸附是處理廢水染料較常用的方法之一。生物炭作為一種新型炭質類材料, 不僅具有傳統炭質類材料的吸附特點, 且原材料易獲得、制備方法簡單、成本低廉, 因此近年來成為吸附材料的熱門研究對象。

陽離子和陰離子染料作為合成染料中為數較多的品種, 在印染生產中被廣泛應用。與吸附無機化合物相比, 傳統生物炭吸附陽離子和陰離子染料的效果不甚理想。這可能與2種染料溶于水后不僅表現出陽離子或陰離子特點, 而且還具有有機化合物特點有關。研究發現, 通過控制生物炭制備溫度、生物炭基質或者強酸、強堿浸漬可以改變生物炭的結構。在諸多生物炭改性方法中, 酸、堿改性方法簡單易操作被廣泛應用, 常用的改性劑包括H₂SO4、H₃PO₄、HNO₃、NaOH和NH₃·H₂O等。不同的改性劑對生物炭結構表征的改變差異較大, 這對生物炭吸附目標物可能會產生不同影響。

HNO₃改性生物炭通過改變生物炭的結構表征, 影響了其對水體中陽離子和陰離子染料的吸附機制。HN4CS含有豐富的含氧官能團, HN8CS表面以醇、酚的-OH為主;HNO3改性增加了生物炭的中孔體積, 但比表面積、微孔體積和pH均減少。

結合HNO3改性生物炭的結構表征可以發現, HNO3改性生物炭控制水體中陽離子和陰離子染料的吸附機制不同:分子間氫鍵、離子交換和靜電作用的共同作用是HNO3改性生物炭對陽離子染料的吸附機制, 其中表面含氧官能團與陽離子染料發生的離子交換起主導作用;π-π色散力作用和靜電作用控制了HNO3改性生物炭對陰離子染料的吸附機制。同時, HNO3改性生物炭處理水體中陽離子染料比處理水體中陰離子染料表現出更好的循環利用潛力。

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