杉樹皮對(duì)重金屬離子吸附性能的研究.pdf

1、本文以杉樹皮為原料，采用微波輔助法提取其中的纖維素、有機(jī)溶劑法提取木質(zhì)素和單寧；采用環(huán)氧氯丙烷法、甲醛法和硝酸法改性杉樹皮；研究了HPLC同時(shí)測(cè)定混合液中重金屬離子含量的方法，并應(yīng)用該法測(cè)定了杉樹皮及其三種主要成分和樹皮改性物對(duì)重金屬離子的吸附性能；采用IR、SEM等對(duì)杉樹皮及其改性物的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并對(duì)吸附機(jī)理進(jìn)行了初步的探討；對(duì)吸附劑的再生性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。 研究結(jié)果表明，以二乙基二硫代氨基甲酸鈉(NaDDTC)作柱前

2、衍生試劑的HPLC法同時(shí)測(cè)定廢水中Cd2+、pb2+、Ni2+、Cu2+、Cr3+、Cr(Ⅵ)六種重金屬離子含量的分析方法是可行的。該方法分析靈敏度較高，定量準(zhǔn)確且簡(jiǎn)便快速，為了解工業(yè)廢水中重金屬離子含量的測(cè)定開辟了新的途徑。 杉樹皮提取及分析試驗(yàn)結(jié)果表明，杉樹皮中的纖維素、木質(zhì)素及單寧的含量較高，其各有效成分對(duì)金屬離子均具有良好的去除作用，對(duì)各離子的吸附能力依次為：?jiǎn)螌?木質(zhì)素>纖維素；對(duì)各離子的吸附容量大小順序?yàn)镃r3+>C

3、u2+>pb2+>Cd2+>Ni2+。三種成分結(jié)構(gòu)中的酚羥基和羧基是具有吸附性能的有效基團(tuán)，也是可供改性的活性基團(tuán)。 杉樹皮環(huán)氧氯丙烷法改性的優(yōu)化工藝條件為：環(huán)氧氯丙烷加入量10mL，NaOH濃度1.0mol/L，反應(yīng)溫度60℃，改性物得率為90.2％。杉樹皮甲醛法改性的優(yōu)化工藝條件為：反應(yīng)溫度60℃，HCl濃度1.0mol/L，多聚甲醛用量0.2g，得率為85.2％。杉樹皮硝酸法改性的優(yōu)化工藝條件為：反應(yīng)溫度80℃，硝酸濃度8

4、％，反應(yīng)時(shí)間15min，得率為86.6％。 結(jié)合SEM和IR分析，研究結(jié)果表明，未改性樹皮保持著良好的原纖結(jié)構(gòu)，經(jīng)改性后其纖維管狀的結(jié)構(gòu)均發(fā)生不同程度的破碎。經(jīng)環(huán)氧氯丙烷活化改性后的樹皮具有疏松、親水性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)Cd2+、pb2+、Ni2+、Cr3+和Cu2+吸附能力增強(qiáng)了41.3％、95.0％、316.7％、12.8％和0.9％；經(jīng)甲醛改性后杉樹皮中的單寧分子在內(nèi)部形成更大的籠狀分子，對(duì)Cd2+、pb2+、Ni2+、Cr3+

5、和Cu2+吸附能力增強(qiáng)了41.5％、170.9％、375％、4.5％和6.1％；經(jīng)硝酸法改性后樹皮的親和性增強(qiáng)，對(duì)Cd2+、pb2+、Ni2+、Cr3+和Cu2+吸附能力增強(qiáng)了5.2％、250.2％、1008.3％、1.7％和3.6％?？梢?，經(jīng)上述改性后的杉樹皮改性物是具有潛在應(yīng)用價(jià)值的水處理材料。 吸附性能測(cè)定結(jié)果表明：吸附溫度、吸附劑用量、溶液pH值和吸附時(shí)間等對(duì)吸附劑吸附容量產(chǎn)生影響。根據(jù)杉樹皮對(duì)金屬離子的吸附動(dòng)力學(xué)結(jié)果表