ABSTRACT

The removal of anionic and cationic dyes from aqueous solutions was investigated by different leather shavings, which are solid wastes generated in the leather industry. Wet-blue leather shavings (WB), vegetable-tanned leather shavings (VT), pickled hide (not tanned) shavings (PIC) and wet-white leather (pre-tanned) shavings (WW) were used. The cationic dye was Basic Red 2 and the anionic dye was Acid Brown 414. Point of zero charge, functional groups, shrinkage temperature and adsorbent surface area were characterized. The point of zero charge was 4.0, 6.0, 3.9 and 4.1 for WB, VT, PIC and WW, respectively. The specific surface area showed low values which was expected for this type of material. Tanning agent influence was verified through shrinkage temperature analysis of leather shavings. Main functional groups of the acid dye and the collagen structure of the solid wastes were determined. The tests with Basic Red 2 solutions showed only VT had a considerable removal for this cationic dye (96.7%). The tests with Acid Brown 414 were carried out with different contact times and adsorbent mass. Results showed high efficiency of WW and PIC, whose percentages of dye removal were above 96% at contact time of 30 min and above 90% using 20 mg of adsorbent. In this way, the final dye removal was 98.1% and 98.3% for contact time tests and 97.7% and 98% for adsorbent mass tests for WW and PIC, respectively. These results highlight the promising use of leather shavings as alternative adsorbents for the treatment of wastewater containing dyes.

摘要

研究了不同皮革刨花对水溶液中阴离子和阳离子染料的去除，皮革刨花是皮革工业产生的固体废物。使用蓝湿皮革刨花 (WB)、植鞣皮革刨花 (VT)、酸洗皮革（未鞣制）刨花 (PIC) 和湿白皮革（预鞣制）刨花 (WW)。阳离子染料为碱性红2，阴离子染料为酸性棕414。对零电荷点、官能团、收缩温度和吸附剂表面积进行了表征。WB、VT、PIC 和 WW 的零电荷点分别为 4.0、6.0、3.9 和 4.1。比表面积显示出低值，这是这种材料的预期值。通过皮革刨花的收缩温度分析验证了鞣剂的影响。测定了酸性染料的主要官能团和固体废物的胶原结构。用碱性红 2 溶液进行的测试表明，只有 VT 对这种阳离子染料有相当大的去除（96.7%）。使用 Acid Brown 414 的测试是在不同的接触时间和吸附剂质量下进行的。结果表明 WW 和 PIC 的效率很高，在 30 分钟的接触时间和 20 mg 吸附剂的情况下，染料去除率在 96% 以上和 90% 以上。这样，对于 WW 和 PIC 的接触时间测试和吸附剂质量测试，最终染料去除率为 98.1% 和 98.3%，分别为 97.7% 和 98%。这些结果突出了皮革刨花作为替代吸附剂用于处理含染料废水的前景。用碱性红 2 溶液进行的测试表明，只有 VT 对这种阳离子染料有相当大的去除（96.7%）。使用 Acid Brown 414 的测试是在不同的接触时间和吸附剂质量下进行的。结果表明 WW 和 PIC 的效率很高，在 30 分钟的接触时间和 20 mg 吸附剂的情况下，染料去除率在 96% 以上和 90% 以上。这样，对于 WW 和 PIC 的接触时间测试和吸附剂质量测试，最终染料去除率为 98.1% 和 98.3%，分别为 97.7% 和 98%。这些结果突出了皮革刨花作为替代吸附剂用于处理含染料废水的前景。用碱性红 2 溶液进行的测试表明，只有 VT 对这种阳离子染料有相当大的去除（96.7%）。使用 Acid Brown 414 的测试是在不同的接触时间和吸附剂质量下进行的。结果表明 WW 和 PIC 的效率很高，在 30 分钟的接触时间和 20 mg 吸附剂的情况下，染料去除率在 96% 以上和 90% 以上。这样，对于 WW 和 PIC 的接触时间测试和吸附剂质量测试，最终染料去除率为 98.1% 和 98.3%，分别为 97.7% 和 98%。这些结果突出了皮革刨花作为替代吸附剂用于处理含染料废水的前景。其染料去除率在 30 分钟接触时间时高于 96%，使用 20 mg 吸附剂时染料去除率高于 90%。这样，对于 WW 和 PIC 的接触时间测试和吸附剂质量测试，最终染料去除率为 98.1% 和 98.3%，分别为 97.7% 和 98%。这些结果突出了皮革刨花作为替代吸附剂用于处理含染料废水的前景。其染料去除率在 30 分钟接触时间时高于 96%，使用 20 mg 吸附剂时染料去除率高于 90%。这样，对于 WW 和 PIC 的接触时间测试和吸附剂质量测试，最终染料去除率为 98.1% 和 98.3%，分别为 97.7% 和 98%。这些结果突出了皮革刨花作为替代吸附剂用于处理含染料废水的前景。