杉樹皮對重金屬離子吸附性能的研究.pdf

1、本文以杉樹皮為原料，采用微波輔助法提取其中的纖維素、有機溶劑法提取木質(zhì)素和單寧；采用環(huán)氧氯丙烷法、甲醛法和硝酸法改性杉樹皮；研究了HPLC同時測定混合液中重金屬離子含量的方法，并應用該法測定了杉樹皮及其三種主要成分和樹皮改性物對重金屬離子的吸附性能；采用IR、SEM等對杉樹皮及其改性物的微觀結(jié)構(gòu)進行表征，并對吸附機理進行了初步的探討；對吸附劑的再生性能進行了試驗研究。 研究結(jié)果表明，以二乙基二硫代氨基甲酸鈉(NaDDTC)作柱前

2、衍生試劑的HPLC法同時測定廢水中Cd2+、pb2+、Ni2+、Cu2+、Cr3+、Cr(Ⅵ)六種重金屬離子含量的分析方法是可行的。該方法分析靈敏度較高，定量準確且簡便快速，為了解工業(yè)廢水中重金屬離子含量的測定開辟了新的途徑。 杉樹皮提取及分析試驗結(jié)果表明，杉樹皮中的纖維素、木質(zhì)素及單寧的含量較高，其各有效成分對金屬離子均具有良好的去除作用，對各離子的吸附能力依次為：單寧>木質(zhì)素>纖維素；對各離子的吸附容量大小順序為Cr3+>C

3、u2+>pb2+>Cd2+>Ni2+。三種成分結(jié)構(gòu)中的酚羥基和羧基是具有吸附性能的有效基團，也是可供改性的活性基團。 杉樹皮環(huán)氧氯丙烷法改性的優(yōu)化工藝條件為：環(huán)氧氯丙烷加入量10mL，NaOH濃度1.0mol/L，反應溫度60℃，改性物得率為90.2％。杉樹皮甲醛法改性的優(yōu)化工藝條件為：反應溫度60℃，HCl濃度1.0mol/L，多聚甲醛用量0.2g，得率為85.2％。杉樹皮硝酸法改性的優(yōu)化工藝條件為：反應溫度80℃，硝酸濃度8

4、％，反應時間15min，得率為86.6％。 結(jié)合SEM和IR分析，研究結(jié)果表明，未改性樹皮保持著良好的原纖結(jié)構(gòu)，經(jīng)改性后其纖維管狀的結(jié)構(gòu)均發(fā)生不同程度的破碎。經(jīng)環(huán)氧氯丙烷活化改性后的樹皮具有疏松、親水性網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，對Cd2+、pb2+、Ni2+、Cr3+和Cu2+吸附能力增強了41.3％、95.0％、316.7％、12.8％和0.9％；經(jīng)甲醛改性后杉樹皮中的單寧分子在內(nèi)部形成更大的籠狀分子，對Cd2+、pb2+、Ni2+、Cr3+

5、和Cu2+吸附能力增強了41.5％、170.9％、375％、4.5％和6.1％；經(jīng)硝酸法改性后樹皮的親和性增強，對Cd2+、pb2+、Ni2+、Cr3+和Cu2+吸附能力增強了5.2％、250.2％、1008.3％、1.7％和3.6％?？梢?，經(jīng)上述改性后的杉樹皮改性物是具有潛在應用價值的水處理材料。 吸附性能測定結(jié)果表明：吸附溫度、吸附劑用量、溶液pH值和吸附時間等對吸附劑吸附容量產(chǎn)生影響。根據(jù)杉樹皮對金屬離子的吸附動力學結(jié)果表