橘子皮生物吸附劑化學改性合成及其對重金屬離子吸附研究.pdf

1、隨著現代工業的迅速發展,重金屬污染日趨嚴重。如何消除重金屬的危害并有效地回收重金屬是當今環境保護工作面臨的突出問題。生物吸附作為一種新興的重金屬去除回收技術,具有原料來源廣泛、吸附效率高、環境友好、不產生二次污染等優點,具有廣闊的應用前景。
　　 本論文以我國常見農林廢棄物橘子皮(OP)為原料,利用其中有效成分,如纖維素、果膠等,分別利用巰基乙酸和二硫化碳,通過化學改性,制備了兩種重金屬離子生物吸附劑:巰基乙酸改性橘子皮(MOP

2、)和黃原酸化橘子皮(XOP),并將它們用于水溶液中Cu2+、Cda+、pb2+、Zn2+和Ni2+的吸附。采用化學耗氧量、Zeta電位、掃描電鏡和紅外光譜對改性前后的橘子皮進行了表征;通過靜態實驗方法考察了溶液平衡pH值、溫度、時間、金屬離子濃度對吸附過程的影響;分析了各個元素的吸附動力學、吸附熱力學及吸附等溫線;通過動態吸附實驗探索了低pH下鉛鋅溶液的分離;考察了生物吸附劑的循環使用性能及對實際廢水的處理效果;并對吸附機理進行了探討。

3、
　　 對改性前后的橘子皮吸附劑的表征結果說明,橘子皮經改性后,化學耗氧量顯著降低,表面負電荷數目提高,形貌上更疏松多孔,結構上有效官能團增加,這些都使得改性橘子皮生物吸附劑對金屬離子的吸附能力增強。
　　 溶液pH值是影響生物吸附劑對Cua+、Cd2+、pb2+、Zn2+和Ni2+吸附的重要因素,最佳吸附pH值為5.0～5.5。在30～60℃溫度范圍內,隨溫度升高,MOP和XOP對五種金屬離子的吸附率降低,表明改性橘子

4、皮對重金屬離子的吸附是一個放熱過程。吸附了金屬離子的橘子皮生物吸附劑可以用0.1 mol/LHCl溶液解吸再生,經過10次循環使用吸附能力降低很小。動態吸附實驗結果表明可以通過固定床實現水溶液中Pb2+與Zn2+的分離或從大量Zn2+溶液中富集pb2+。
　　 吸附動力學的研究結果表明,MOP和XOP對Cu2+、Cd2+、Pb2+、Zn2+和Ni2+的吸附速度都很快,在20 min內基本達到吸附平衡,吸附動力學均符合準二級動力學

5、方程。
　　 吸附等溫線研究結果表明,MOP對Cu2+、pb2+、Zn2+和Ni2+的吸附均符合Langmuir和Freudlich模型,對Cd2+的吸附則采用Langmuir模型擬合更佳。MOP對Cu2+、Cd2+、pb2+、Zn2+和Ni2+的最大吸附量分別為70.67、136.05、162.87、64.14和33.94mg/g,高于原始橘子皮OP的吸附量。XOP對Cu2+、Cd2+、pb2+、Zn2+和Ni2+的吸附均僅符