球形木質(zhì)素吸附劑的制備及其對(duì)金屬離子的吸附性能研究.pdf

1、本文以堿木質(zhì)素為原料，分別與三乙烯四胺(TETA)、二乙醇胺(DEA)和L-天冬酰胺(L-ASN)反應(yīng)生成三乙烯四胺基木質(zhì)素(TETA-L)、二乙醇胺基木質(zhì)素(DEA-L)和L-天冬酰胺木質(zhì)素(L-ASN-L)，然后利用反相懸浮法對(duì)三種產(chǎn)物進(jìn)行形態(tài)結(jié)構(gòu)上的改變，合成球形TETA-L、DEA-L和球形L-ASN-L，增大了產(chǎn)物的比表面積和孔徑，最后在模擬重金屬?gòu)U水水樣中測(cè)定了三種產(chǎn)物對(duì)金屬Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附性能，本課題是國(guó)

2、家林業(yè)局公益性行業(yè)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào):200904072）中的部分內(nèi)容。研究結(jié)果表明:
　　以堿木質(zhì)素和三乙烯四胺為原料合成TETA-L，以產(chǎn)物含氮量為指標(biāo)，由單因素實(shí)驗(yàn)確定合成的最優(yōu)條件為1g環(huán)氧化木質(zhì)素(EL)，加入30mL氫氧化鈉溶液，30mLTETA，50℃反應(yīng)3h，所得TETA-EL的含氮量為4.75％。利用反相懸浮技術(shù)合成球形TETA-L，產(chǎn)物通過紅外、核磁、掃描電鏡等對(duì)其進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)及聚集形態(tài)分析。然后在重金屬離子污染物

3、模擬水樣中測(cè)定了其對(duì)Cu2+和Pb2+的吸附性能，在25.0℃時(shí)，球形TETA-L對(duì)Cu2+和Pb2+的吸附達(dá)平時(shí)間分別為6h和2h，最大吸附容量分別為189.50mg/g和84307.69 mg/g。在25.0℃時(shí)，Cu2+和Pb2+在球形TETA-L上的吸附等溫線均符合Freundich方程，球形TETA-L對(duì)Cu2+吸附的線性方程為:1g（AC）=0.2031gCe+1.4187，相關(guān)系數(shù)R=0.7561;球形TETA-L對(duì)Pb2

4、+吸附的線性方程為:1g(AC)=0.8471gCe+1.603，相關(guān)系數(shù)R=0.9829。
　　以堿木質(zhì)素為原料合成了DEA-L，采用反向懸浮技術(shù)制成球形DEA-L，紅外、凱氏定氮法證明了產(chǎn)物的合成，產(chǎn)物的含氮量為1.66％。然后測(cè)定了球形DEA-L對(duì)Cu2+和Cd2+的吸附性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，25℃下球形DEA-L對(duì)銅離子的吸附達(dá)到平衡時(shí)間為6h，當(dāng)吸附劑用量為4.0 g/L時(shí)，產(chǎn)物對(duì)銅離子吸附容量最高，為24.12 mg/g

5、。25℃時(shí)球形TETA-EL對(duì)Cd2+的吸附在4h達(dá)到平衡，當(dāng)吸附劑用量為1g/L時(shí)，最大吸附容量為43.27mg/g。采用Freundich方程對(duì)吸附等溫線進(jìn)行擬合，球形DEA-L對(duì)Cu2+吸附的線性方程為:1g(AC)=2.13391gCe-1.0235，相關(guān)系數(shù)R=0.9799。
　　以堿木質(zhì)素為原料，通過Mannich反應(yīng)合成L-ASN-L，以產(chǎn)物的含氮量為指標(biāo)，確定合成L-ASN-L的最佳條件為:n木∶n甲∶n天=1.5

6、∶1∶1，75℃反應(yīng)4h。再通過反相懸浮技術(shù)將其制備成球形L-ASN-L，球形L-ASN-L對(duì)Cu2+和Pb2+的吸附性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，球形L-天冬酰胺木質(zhì)素對(duì)Cu2+和Pb2+的吸附達(dá)平時(shí)間分別為4h和8h，最大吸附容量分別為201.08mg/g和104265.73 mg/g。Cu2+和Pb2+在球形L-ASN-L上的吸附等溫線均符合Freundich方程。球形L-ASN-L對(duì)Cu2+吸附的線性方程為:1g(AC)=2.31051gC