大蒜茎叶生物吸附剂的制备及其对几种重金属吸附的研究
本文以农业废弃物大蒜茎叶为原材料,利用其中的有效成分,如纤维素等,采用柠檬酸和草酸作为改性剂对大蒜茎叶进行改性,制备出多种环境友好、价格低廉的生物质吸附剂,将它们用于吸附重金属离子Pb(II)、Cu(II)、Cd(II)和Zn(II)。研究了不同浓度柠檬酸和草酸、不同制备温度所得到的吸附剂对吸附效果的影响,探讨了吸附反应机理,考察了溶液酸度、吸附平衡时间、最大吸附量、固液比等因素对金属离子吸附平衡的影响,从中寻找出最佳的吸附条件。研究结果表明: (1)制备吸附剂过程中的反应温度、改性剂的浓度对吸附剂的吸附效果有很大的影响。随着制备反应温度的升高,吸附剂对金属离子的吸附量增大,最佳的制备温度是80℃。不同浓度的柠檬酸和草酸改性的吸附剂对各种金属离子的吸附量不同,且不是浓度越高吸附量就越大,最佳的改性剂的浓度分别为柠檬酸0.6 mol.l-1和草酸0.9 mol.l-1。 (2)经柠檬酸和草酸改性的大蒜茎叶对金属离子Pb(II)、Cu(II)、Cd(II)和Zn(II)的吸附能力得到了很大的提高,红外光谱分析表明大蒜茎叶经改性后表面引入了大量的羧基。 (3)不同吸附模型的对比显示,对于这四种金属离子吸附数据适合Langmuir吸附等温线模型,线性相关系数均接近1,说明吸附主要是单分子层吸附;且草酸改性的吸附剂对Pb(II)、Cu(II)、Cd(II)和Zn(II)的吸附量最大,分别是122.25、24.94、41.98和37.06 mg.g-1。 (4)两类改性吸附剂对金属离子的吸附反应平衡都可在180min内建立,吸附过程可用准二级动力学反应方程来描述。 (5)吸附反应机理探讨结果表明:改性大蒜茎叶表面的羧基和羟基参与了吸附反应,对金属离子的吸附以离子交换为主。改性大蒜茎叶对这四种金属离子的亲和力大小顺序为Pb(II)>Cd(II)>Zn(II)>Cu(II)。
大蒜茎叶;重金属离子;生物吸附剂;吸附效果
广西大学
硕士
化学工艺
黄祖强;周能
2013
中文
O647.33;X712
64
2014-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）