纖維素基重金屬離子吸附劑的制備及性能研究.pdf

1、纖維素是自然界最為豐富的可再生天然高分子資源。甘蔗渣、稻殼、木屑等農(nóng)林剩余物中含有豐富的纖維素資源。隨著工業(yè)發(fā)展，人們使用重金屬離子的數(shù)量和種類也越來越多，重金屬離子污染早已成為影響人類以及其它生物生存環(huán)境的重大問題，開發(fā)出環(huán)境友好、成本低廉且性能良好的重金屬離子吸附劑也就成為當(dāng)務(wù)之急。利用農(nóng)林剩余物中纖維素開發(fā)重金屬離子吸附劑，既可以充分利用過剩的纖維素資源，制備可降解的綠色吸附材料，還可以減少石油基產(chǎn)品的應(yīng)用帶來的環(huán)境問題。

2、　　本文以不同的農(nóng)林剩余物為原料，通過與三種聚合單體接枝共聚，將陰離子、陽離子和非離子基團(tuán)引入到纖維素大分子骨架上，制備出三種重金屬離子吸附劑，為農(nóng)林剩余物的再利用和減少環(huán)境污染提供了一條可行的途徑。
　　分別以蔗漿纖維素、甘蔗渣和楊木粉為原料，通過與丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（MAETAC）三種聚合單體接枝共聚，制備了蔗漿纖維素基吸附劑、蔗渣基吸附劑及楊木粉基吸附劑。分別研究了三種吸附劑制備過

3、程中各種反應(yīng)因素（如活化預(yù)處理時(shí)間、單體用量、反應(yīng)時(shí)間以及反應(yīng)溫度和引發(fā)劑用量等）對(duì)吸附劑吸附性能的影響，找到了制備三種吸附劑的優(yōu)化工藝條件。
　　分別研究了三種重金屬離子吸附劑的吸附性能，包括吸附動(dòng)力學(xué)、等溫吸附以及影響吸附的各種因素和再生吸附性能。研究發(fā)現(xiàn)，蔗漿纖維素基吸附劑對(duì)Pb2+、Ag+、Cu2+和Mn2+的靜態(tài)飽和吸附容量分別是106.48、75.60、26.71及22.53 mg/g，是蔗漿接枝共聚前吸附容量的8～1

4、6倍。蔗渣基吸附劑對(duì) Pb2+、Ag+、Cu2+和Mn2+的靜態(tài)飽和吸附容量分別可達(dá)185.64、150.92、58.53及42.88 mg/g，是甘蔗渣接枝共聚前吸附容量的7～30倍。楊木粉基吸附劑對(duì)Pb2+、Ag+、Cu2+及Mn2+的靜態(tài)飽和吸附容量分別可達(dá)89.46、73.92、22.25及21.08 mg/g，是楊木粉接枝共聚前吸附容量的4～10倍。三種吸附劑對(duì)Pb2+、Ag+、Cu2+及Mn2+四種金屬離子吸附速度較快，短時(shí)