改性木屑的制備及其對(duì)銅離子的吸附研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，重金屬的開(kāi)采和應(yīng)用越來(lái)越廣泛，大量含重金屬的廢水沒(méi)有經(jīng)過(guò)達(dá)標(biāo)處理就排放到環(huán)境中，造成了巨大的安全隱患，直接威脅到人體健康和生態(tài)環(huán)境。因此，有效地處理重金屬?gòu)U水已成為當(dāng)今環(huán)保領(lǐng)域中一個(gè)亟待解決的重要問(wèn)題。傳統(tǒng)的處理工藝往往只能將重金屬?gòu)U水降低到一定濃度，不能將它們從水體中完全除去。而吸附法其材料來(lái)源廣，對(duì)低濃度的重金屬離子具有較高的去除能力，可以有效地達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，是一種很有前途的重金屬?gòu)U水處理方法。常用的

2、吸附劑是活性炭，但其價(jià)格偏貴，在應(yīng)用中受到限制。目前針對(duì)活性炭等較為昂貴的問(wèn)題，人們正在研制各種高效低廉的吸附劑。
　　木屑是一種林業(yè)廢棄物，廉價(jià)易得，且產(chǎn)量巨大，由于它表面為多孔結(jié)構(gòu)且本身含羥基官能團(tuán)，是一種應(yīng)用前景廣泛的重金屬吸附劑，但木屑吸附量不大，往往需要通過(guò)改性提高其吸附性能。本文用熱解+NaOH浸泡的方法制備改性木屑，并對(duì)其改性條件進(jìn)行優(yōu)化;采用表征手段觀察了改性前后木屑表面結(jié)構(gòu)的變化;通過(guò)間歇實(shí)驗(yàn)，考察了pH、初始濃

3、度、吸附時(shí)間、投加量、粒徑、離子強(qiáng)度等因素對(duì)改性木屑吸附Cu2+的影響;在相同條件下，將改性木屑對(duì)Cu2+的吸附效果與活性炭和原木屑進(jìn)行比較;并進(jìn)行吸附等溫線、吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)參數(shù)研究，進(jìn)一步揭示木屑對(duì)重金屬離子的吸附過(guò)程，探討改性木屑吸附銅離子的機(jī)理。
　　研究結(jié)果表明:木屑的最佳改性條件為:熱解條件（熱解溫度240℃、熱解時(shí)間45min）以及浸泡條件（NaOH溶液的浸泡時(shí)間3h、NaOH溶液的浸泡濃度0.4mol/L、NaO

4、H溶液浸泡的浸漬比1∶20）;與原始木屑相比，改性木屑的比表面積變大，表面相對(duì)平整光滑且出現(xiàn)了一些明顯的孔隙，羥基增多;對(duì)于初始濃度為20mg/L的銅離子溶液，在吸附時(shí)間為180min，pH為5，投加量為4g/L的最佳吸附條件下，改性木屑對(duì)Cu2+的去除率可以達(dá)到99％，處理后的Cu2+剩余濃度低于國(guó)家要求的廢水排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(0.5 mg/L);與原木屑和活性炭相比，改性木屑的平衡時(shí)間縮短了60min，吸附速率提高了50％;改性木屑對(duì)銅