苧麻麻骨吸附重金屬機理及吸附材料的制備.pdf

1、分類號：密級：UDC：學號：355827213002南昌大學博士研究生學位論文苧麻麻骨吸附重金屬機理及吸附材料的制備苧麻麻骨吸附重金屬機理及吸附材料的制備StudyontheAdsptionMechanismofHeavyMetalsthePreparationAdsptionMaterialsofRamieStalk徐升培養(yǎng)單位（院、系）：資源環(huán)境與化工學院指導教師姓名、職稱：弓曉峰教授申請學位的學科門類：工學學科專業(yè)名稱：環(huán)境科學與

2、工程論文答辯日期：2016年月日答辯委員會主席：評閱人：2016年月日摘要I摘要重金屬廢水與農(nóng)林廢棄物同屬環(huán)境廢物，直接排放，對環(huán)境安全隱患突出，特別是重金屬廢水，一旦排入環(huán)境中，將造成嚴重的環(huán)境污染，危害性極強。低濃度重金屬廢水（100mgL）的處理難度大，易被忽視，對其治理工作一直以來是世界環(huán)保領(lǐng)域的熱點和難點。我國是農(nóng)業(yè)大國，隨著科技的發(fā)展，農(nóng)林廢棄物的產(chǎn)量越來越多，絕大部分被直接丟棄于田間地頭，如此簡單處理造成巨大浪費。農(nóng)林廢棄

3、物是可利用的再生資源，因此，開展針對低濃度重金屬廢水的深度凈化及農(nóng)林廢棄物綜合利用等的相關(guān)研究對實現(xiàn)資源的循環(huán)利用及可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。有關(guān)農(nóng)林廢棄物吸附重金屬的研究為數(shù)不少，但對其吸附機理的探討一直是學界爭論的熱門話題，迄今為止，尚未有明確的結(jié)論；本研究以天然苧麻麻骨為原料，深入探索吸附重金屬Cu2和Cd2全過程的影響因素、吸附行為，并通過動態(tài)和靜態(tài)試驗分別對吸附過程進行模型擬合，利用多種表征手段對相關(guān)過程的吸附劑進行表征，以期揭

4、示吸附機理。此外，以農(nóng)林廢棄物制備相關(guān)吸附材料，是其應(yīng)用的首要條件，將苧麻麻骨加工成水分散苧麻麻骨餅，為農(nóng)林廢棄物的應(yīng)用提供參考。主要研究結(jié)果如下：1、利用SEM、FTIR、TAG等手段，對苧麻麻骨結(jié)構(gòu)和外觀等物理性質(zhì)進行了觀察分析，并測定了其主要化學成分及含量，并以實驗室模擬Cd2廢水為吸附質(zhì)，通過熱力學、動力學的計算和模擬揭示麻骨重金屬Cd2的吸附機理。結(jié)果顯示，苧麻麻骨主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，三種成分占干重的86.58

5、%，麻骨為具一定空隙的天然生物質(zhì)材料，孔壁表面光滑，麻骨表面積為1.05m2g，絕大多數(shù)孔徑分布介于2050nm之間，麻骨表面分布著大量與吸附相關(guān)的氨基、羧基、羥基、醚基、酯基等多種官能團，這些基團絕大部分為惰性基團，通常情況下不參與吸附過程，活性基團占基團總數(shù)不到10%，其密度為4.10104mol﹒g1，惰性基團在一定條件下可轉(zhuǎn)化為活性基團，從而影響吸附過程。麻骨靜態(tài)吸附Cd2和Cu2的過程與Langmuir和Freundlich模