殼聚糖金屬配合物吸附去除水中六價鉻的研究.pdf

1、Cr(Ⅵ)毒性強(qiáng)，極易溶于水，通過食物鏈在生物體內(nèi)富集，對人體危害極大，是國際公認(rèn)的3種致癌金屬物之一，對Cr(Ⅵ)去除的研究刻不容緩。殼聚糖(Chitosan，CS)因其來源廣泛、成本低廉、不易造成二次污染等優(yōu)點，在水處理中正不斷受到研究人員的重視，是理想的重金屬吸附劑。
　　 本研究利用殼聚糖與Fe(Ⅲ)之間的配位作用，制備了殼聚糖金屬配合物Fe-CS，同時用乙酸代替Fe(Ⅲ)，制備交聯(lián)殼聚糖ACOH-CS。以Fe-CS和A

2、COH-CS為吸附劑對水溶液中的Cr(Ⅵ)進(jìn)行有效吸附。并使用X射線光電子能譜(XPS)對Fe-CS配合物、吸附Cr(Ⅵ)后Fe-CS配合物、脫附后Fe-CS配合物進(jìn)行表征。結(jié)果如下：
　　 (1)經(jīng)過擬合的t/Qt-t吸附動力學(xué)曲線，線性相關(guān)性很好，符合擬二級吸附動力學(xué)方程。Cr(Ⅵ)濃度在50-200mg/L，F(xiàn)e-CS的吸附速率相當(dāng)于ACOH-CS的具體數(shù)值倍。Fe-CS對Cr(Ⅵ)的吸附速率常數(shù)k2大小順序為：k2-50

3、>k2-100>k2-200，F(xiàn)e-CS對50mg/L Cr(Ⅵ)的吸附速率最大，達(dá)到6.66min-1·g/mg。
　　 (2)30℃時，當(dāng)Cr(Ⅵ)起始濃度在0-200mg/L范圍內(nèi)，吸附達(dá)到平衡時，F(xiàn)e-CS吸附量隨著Cr(Ⅵ)溶液初始濃度的增加而增大。在30℃時的最大吸附飽和量為145mg/g。
　　 (3)Fe-CS具有耐酸性，在pH較低條件下也具有良好的吸附性能，pH為4時，F(xiàn)e-CS對200mg/L Cr(

4、Ⅵ)的吸附量為94.68mg/g，為相同pH條件下ACOH-CS吸附量的1.65倍。
　　 (4)Cr(Ⅵ)溶液中有共存離子時，共存陽離子未對吸附產(chǎn)生抑制作用，5種常見陽離子Na+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+以一定濃度存在時，對Fe-CS吸附Cr(Ⅵ)的影響不大。
　　 (5)XPS顯示，殼聚糖中的-NH2基團(tuán)與Fe(Ⅲ)發(fā)生了配位反應(yīng)，F(xiàn)e-CS配合物中鐵為三價鐵；Fe-CS上吸附的Cr由六價還原為三價。F