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(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)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(huán)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(huán)境友好、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)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(tài)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(tài)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(huán)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(jīng)改性后,化學耗氧量顯著降低,表面負電荷數(shù)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(jīng)過10次循環(huán)使用吸附能力降低很小。動態(tài)吸附實驗結果表明可以通過固定床實現(xiàn)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