近年来,随着我国经济迅速发展,各类轻工业如纺织业、造纸业等随之迅速发展,导致相应染料的用量及其废水的排放量逐年增加。而染料废水的高色度,高有机物含量使其在现有常规污水处理工艺中无法得到有效处理。因此国内外开展了大量关于处理染料废水的研究,其中物理去除技术的生物炭吸附法具有易操作、成本低和效率高等优点而成为一大热门方向。有关吸附剂的研究中,具有丰富孔状结构的植物基生物炭得到广泛关注。本课题组相关研究发现广玉兰生物炭(MBC)具有较好吸附性能,且广玉兰在全国范围广泛种植,树叶季节性脱落。本研究以广玉兰树叶为原料,制备吸附剂广玉兰树叶(MLP)和广玉兰生物炭(MBC),对比吸附典型染料亚甲基蓝(MB)的吸附性能。而生物炭MBC本质是对MLP的高温改性,根据实验结果,通过烧制-浸渍法,对MBC采用氧化镁持续改性得到材料M,同时对比改性材料M与MBC吸附亚甲基蓝的性能,且增加正交试验。通过扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)、傅里叶红外光谱(FTIR)等表征方法和吸附等温模型、吸附动力学、热力学等理论,研究吸附剂特性及吸附过程,并讨论了 pH、初始浓度和吸附时间等因素对吸附容量的影响。具体结论如下:1、MLP、MBC及改性材料M的表征MLP、MBC、改性材料M作为去除亚甲基蓝污染物(MB)吸附剂,通过上述表征方法分析了材料的表面官能团、孔隙结构等物理化学特征及吸附前后变化。三种材料均具有优秀的孔隙结构,比表面积从大到小为M>MBC>MLP。三者具有相似官能团,特别的MBC和改性材料M为芳香族物质,其中材料M较MBC增加了-NO基团。2、影响吸附的因素pH、离子强度等因素对MBC和MLP的吸附影响:探讨pH值、离子强度、初始浓度、吸附时间对吸附过程的影响。pH在3～13之间时,两种材料对MB的吸附率随pH的上升而不断增加。离子强度的增加反而抑制两种吸附剂的吸附过程。初始浓度对吸附率影响较大,MLP在高浓度下的吸附率优于MBC,MBC则在20～60mg/L低浓度时吸附效果更好。正交试验:关于MBC和改性材料M的正交实验显示,pH、吸附剂投加量、离子强度此三因素对两种材料的吸附率影响程度是:pH>吸附剂投加量>离子强度。改性材料M在酸性和碱性环境下分别有最优条件组合,分别为pH=5时,吸附剂M投加量为0.15 g,离子强度为0.01 mol/L;pH=13时,吸附剂M投加量为0.15 g,离子强度为0.01 mol/L。3、MLP、MBC、改性材料M的吸附过程分析三种材料对亚甲基蓝的吸附均符合Langmuir等温吸附模型和二级动力学模型。结合表征结果,分析可得三种材料的吸附过程是物理吸附和化学吸附并存,其中静电引力是主要吸附机理。且吸附热力学分析其吸附过程均为自发吸热反应。MBC的最大吸附容量为105.08 mg/g,MLP稍高为109.77 mg/g,改性材料M吸附量最大,达到111.09 mg/g。4、应用前景分析对本研究中三种吸附剂分别进行效益分析和经济分析。首先将其与类似吸附剂,从原料获取难易程度、吸附容量大小、吸附成本高低三个方面对比分析效益,可知具有一定竞争力。经济分析是通过计算成本费用和制备费用,结合吸附容量计算出单位吸附容量成本价。结果表明未经热解过程和改性的广玉兰叶粉MLP更经济。