鳳眼蓮纖維改性及其對重金屬吸附性能的初步研究.pdf

1、本文研究了鳳眼蓮及其它幾種植物纖維對銅離子的吸附。利用兩種改性方法對纖維素進行改性，通過對比改性材料對銅離子的吸附量，選擇了一種較好的改性方法。探討了改性過程中幾個重要的影響因素，得出最佳改性條件，使其對金屬離子具有最大的吸附量。同時研究了鳳眼蓮纖維素黃原酸鹽對銅離子的吸附特征，對多種金屬離子的去除率以及再生。通過這些研究主要得到了以下結(jié)論： 1. 風(fēng)眼蓮根樣和莖葉樣對銅離子的吸附量明顯高于其它4種植物原料對銅離子的吸附量。主要

2、原因是鳳眼蓮粗纖維中纖維素、半纖維素、木質(zhì)素的組成結(jié)構(gòu)優(yōu)于其它4種植物、疏松的結(jié)構(gòu)和更多的羧基所導(dǎo)致。 2. 鳳眼蓮纖維素用CS<,2>改性的產(chǎn)物明顯高于用檸檬酸改性的產(chǎn)物對銅離子的吸附量，同時制備方法更加簡單，制備時間也相對要少很多，是一種經(jīng)濟、省時的改性方法。纖維素黃原酸酯對銅離子的吸附比檸檬酸酯對銅離子的吸附受pH的影響要小，在酸性較大的情況下仍然有比較好的吸附效果，吸附速度快，再生所用酸濃度小，不但可以節(jié)省成本還可以減少

3、再生的損失。 3. 鳳眼蓮纖維素黃原酸鹽的最佳制備條件為：5g原料在20％的NaOH溶液中堿化90min制得堿纖維素，然后加0.1～0.2mlCS<,2>在堿性條件下酯化反應(yīng)90min制得纖維素黃原酸酯，最后與稀的鎂鹽反應(yīng)制得纖維素黃原酸鹽。 4.鳳眼蓮纖維素黃原酸鹽對銅離子的吸附受pH值影響較大，在pH為1～4.5范圍內(nèi)，隨著溶液的pH的增加，鳳眼蓮纖維黃原酸鹽對銅離子吸附量也增加，在pH達到4.5時吸附量最大；等溫吸

4、附過程與一級動力學(xué)方程擬合較好(R2=0.9512)，整個過程吸附速度快，20min基本可達到平衡。 5. 由于鳳眼蓮纖維黃原酸鹽與銅離子的結(jié)合遠比鈉離子牢固，所以鈉離子的存在幾乎對銅離子的吸附?jīng)]有影響；伴隨的不同陰離子對Cu<'2+>的吸附有著很大的影響，其中硝酸根的影響最大，影響最小的是硫酸根。 6. 粉末吸附材料的吸附量大，吸附速度快，但實際應(yīng)用困難。顆粒吸附材料雖然吸附量和吸附速度都比粉末材料的要低，但實際應(yīng)用方

5、便，便于污水的快速處理。 7.用四種吸附材料分別吸附單一金屬離子的時候，去除率大小順序為莖葉(粉末)>根(粉末)>莖葉(顆粒)>根(顆粒)，兩種粉末吸附材料對Cu的去除率都在95％以上，對Pb、Cd、Cr、Zn的去除率在99％以上。 8.去除五種混合金屬離子時，去除率大小順序也是莖葉(粉末)>根(粉末)>莖葉(顆粒)>根(顆粒)。這四種吸附材料對Cr、Cu和Pb的去除效果好于Cd和Zn的去除效果。 9.再生三次后