絲瓜絡(luò)纖維對Cu(II)和甲基綠的吸附性能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟的全球化,水體污染日趨嚴重,水體污染主要包括重金屬離子污染和染料污染,無論是重金屬還是染料廢水都會嚴重影響水體環(huán)境,進而影響了人類的健康與發(fā)展。目前,吸附法已經(jīng)成為處理廢水的一種重要方法,而生物質(zhì)吸附劑以其低成本高效率的特點被廣泛利用。
　　絲瓜絡(luò)是絲瓜的成熟果實的維管束,主要成分是纖維素、半纖維素及木質(zhì)素三部分。其獨特的多孔性結(jié)構(gòu)使其在吸附方面得到廣泛應(yīng)用。本課題中對絲瓜絡(luò)進行堿處理,制備出一種成本低廉、

2、環(huán)境友好的生物質(zhì)吸附劑,以金屬離子Cu(II)和陽離子染料甲基綠為代表,研究了絲瓜絡(luò)纖維對水體中金屬離子及染料污染物的吸附性能,討論了其吸附機理,總結(jié)如下:
　　(1)通過掃描電鏡、比表面積測定以及紅外光譜等分析等測試手段,對絲瓜絡(luò)進行了表征。結(jié)果表明:處理后的絲瓜絡(luò)表面粗糙,有孔狀結(jié)構(gòu),測定的比表面積為1.2359m2/g,紅外圖譜顯示絲瓜絡(luò)富含羧基、羥基等活性基團,有較好的吸附特性。
　　(2)通過實驗考察了 pH值、吸

3、附時間、腐植酸、吸附溫度及共存離子等因素對Cu(Ⅱ)吸附的影響,研究結(jié)果表明,pH對Cu(Ⅱ)的吸附有較大影響,當pH小于8.0時,HA的存在加強了Cu(Ⅱ)在絲瓜絡(luò)上的吸附,而在pH大于8.0時減弱了Cu(Ⅱ)在絲瓜絡(luò)上的吸附,共存陰離子對吸附過程的影響較為明顯;Langmuir模型擬合Cu(Ⅱ)的吸附等溫線效果較好;動力學(xué)研究表明絲瓜絡(luò)對Cu(Ⅱ)的吸附能快速達到平衡,并且Cu(Ⅱ)在絲瓜絡(luò)上的吸附過程符合準二級動力學(xué)方程,說明主要

4、是物理化學(xué)反應(yīng)過程控制吸附過程。同時,本文還考察了在不同溫度下絲瓜絡(luò)吸附Cu(Ⅱ)熱力學(xué)參數(shù)(ΔH0、ΔS0和ΔG0),結(jié)果顯示該吸附過程為一個自發(fā)的吸熱過程。
　　(3)絲瓜絡(luò)對甲基綠的吸附過程研究表明,pH值在3.0-7.0范圍時,甲基綠在絲瓜絡(luò)上的吸附率是隨著體系中pH值的增加而增加,直到pH=7.0時,吸附率達到最大值,當pH>7.0時,吸附率趨于平衡,基本保持不變。Langmuir模型擬合甲基綠的吸附等溫線效果較好;絲瓜