磁性PEI功能化汽爆秸稈的制備及吸附性能研究.pdf

1、許多工業(yè)生產過程都會產生大量含鉛、鉻等的重金屬廢水，這些廢水已成為生態(tài)環(huán)境的重要污染源，并直接或間接地對人類健康造成極大的危害。吸附法工藝設備簡單、易操作、成本低廉，是重金屬廢水處理領域最常用的技術，但傳統(tǒng)的吸附法常用的吸附劑為活性炭，其價格昂貴，再生困難。因此，尋找價格低廉的新型生物吸附材料具有重要意義。本文以汽爆秸稈為基質，采用戊二醛交聯(lián)劑法制備了磁性聚乙烯亞胺功能化汽爆秸稈(Fe3O4-PEI-SERS)吸附劑。通過SEM、XRD

2、、FT-IR、XPS和VSM等手段表征了材料的結構和性質，測定了Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)離子在Fe3O4-PEI-SERS上的吸附性能，并探討了相關的吸附機理。該研究對于以農業(yè)秸稈為原料的吸附劑的研制開發(fā)和應用具有一定的理論和現實意義。
　　本研究主要內容包括：⑴在堿性條件下，以汽爆秸稈為基質，戊二醛為交聯(lián)劑將聚乙烯亞胺(PEI)接枝到汽爆秸稈上，同時包埋四氧化三鐵(Fe3O4)，進而制備Fe3O4-PEI-SERS。研究了各種藥劑

3、與秸稈投加量、反應溫度和時間等因素對所制吸附材料產率和吸附性能的影響，確定了最優(yōu)制備條件。研究結果表明:當秸稈投加量為0.15g、PEI(濃度30％)1.3mL、戊二醛(濃度2.5％)6mL、氫氧化鈉(NaOH)0.2g、四氧化三鐵0.04g，反應溫度45℃，反應時間3h時，得到的Fe3O4-PEI-SERS產率和吸附性能最優(yōu)。⑵通過SEM、XRD、FT-IR、XPS和VSM等手段表征了材料的結構和性質。由SEM結果可知，所制吸附劑結構

4、較蓬松，其中交織著大量的汽爆秸稈纖維素，單根纖維素表面有大量附著物;;FT-IR和XPS測試結果表明，戊二醛交聯(lián)劑法將PEI成功修飾到秸稈表面;XRD分析結果表明制備過程中并未改變Fe3O4的晶體結構，Fe3O4-PEI-SERS比飽和磁強度為4.88emu/g，在外加磁場的作用下能夠有效地實現磁分離。⑶以Pb(Ⅱ)為吸附質，所制Fe3O4-PEI-SERS為吸附劑，考察了pH、吸附時間、吸附劑投加量、Pb(Ⅱ)初始濃度、溫度等因素對P