天然纖維素和水滑石的改性及其對重金屬和磷酸根的吸附研究.pdf

1、吸附法指利用吸附劑與被吸附物質之間的相互作用從而將水中污染物去除的方法，其中如何尋找和開發(fā)高效價廉的吸附材料是水污染控制過程迫切需要解決的問題之一。利用自然界中天然存在的材料并對其改性后運用在吸附處理廢水中，是一種綠色、環(huán)保、經濟的方法。本文選取天然材料纖維素和水滑石作為基底，分別對兩種材料進行改性，詳細表征改性前后吸附劑的物理化學性質，并分別用于水中重金屬銅離子和營養(yǎng)元素磷酸根的去除中，并研究吸附劑對污染物的吸附動力學和熱力學過程及去

2、除機理，主要研究內容和結果如下:
　　以纖維素為原材料進行兩步法改性，即先通過2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基(2，2，6，6-tetramethyl piperidine-1-oxygen，TEMPO)氧化，再使用聚乙烯亞胺(Polyethylenemine，PEI)嫁接，得到了表面含有大量羧基和氨基的納米纖維素，吸附劑表征顯示其表面引入了大量的吸附功能基團;銅離子吸附實驗表明與未改性的纖維素相比，改性后的吸附劑對銅離子的吸

3、附能力從0.97 mg g-1提高至52.32 mg g-1，進一步表征證明羧基和氨基對銅離子起到了結合作用;吸附符合擬二級動力學模型和Langmuir等溫模型，且為焓驅動的放熱反應，吸附受到銅離子初始濃度和pH的影響，吸附銅離子后的吸附劑再生后可保持約33 mg g-1的吸附能力，本研究提供了一種高效且可循環(huán)利用的銅離子吸附劑。
　　以鎂鋁水滑石為基底，在其上負載水合氧化鐵得到一種復合材料并運用在磷酸根的吸附去除實驗中，研究結果

4、表明，與未改性的鎂鋁水滑石相比，改性后的吸附劑對磷酸根的吸附能力從8.82 mg g-1提高到42.60 mg g-1，且吸附能力來源于LDH的陰離子交換能力和LDH-HFO吸附劑的絡合能力兩部分;吸附符合擬二級動力學模型和Langmuir等溫模型，當pH升高時，磷酸根吸附能力先上升后下降，高濃度的不同種類競爭陰離子對磷酸根吸附產生不同的影響，水中常見的氯離子和硝酸根幾乎對磷酸根吸附量不產生影響。本研究提供了一種可高效、選擇性地去除廢水