小麥秸桿吸附劑的制備及其對溶液中銅離子的吸附性能研究.pdf

1、在綜合國內(nèi)外大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本論文選用農(nóng)作物秸稈中的小麥秸稈為原料，對其進(jìn)行物理改性，分別制備原狀吸附劑和生物碳質(zhì)吸附劑，并通過對水溶液中銅離子吸附性能的研究，考察了兩類吸附劑的吸附性能。通過實(shí)驗室靜態(tài)與動態(tài)實(shí)驗，檢測了多種外源因素對Cu2+吸附效果的影響，并研究了兩類吸附劑吸附該金屬的吸附平衡和吸附動力學(xué)，同時對吸附劑的再生技術(shù)進(jìn)行了研究，為秸稈等生物質(zhì)規(guī)?；瘧?yīng)用于廢水治理提供科學(xué)依據(jù)。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 利

2、用原狀小麥秸稈對溶液中銅離子進(jìn)行靜態(tài)吸附研究。采用平衡吸附法研究了秸稈投加量、溶液pH和反應(yīng)時間對小麥秸稈吸附水溶液中Cu2+的影響。結(jié)果表明，pH顯著影響小麥秸稈對Cu2+的吸附；其動力學(xué)行為很好的符合Lagergren準(zhǔn)二級反應(yīng)動力學(xué)模型，吸附等溫線符合Langmuir模型，在30℃時秸稈對Cu2+的飽和吸附量qm為24.6mg·g-1;分離因子RL值在0～1之間，為有利吸附；用0.2mol·L-1的HC1對吸附飽和的秸稈解吸效果良

3、好，解吸率＞90％，且再生后秸稈的吸附效果與新鮮秸稈差不多。
　　 利用原狀小麥秸稈對溶液中銅離子進(jìn)行動態(tài)吸附研究。通過動態(tài)吸附試驗、動態(tài)解吸試驗和再生后吸附試驗方法研究了小麥秸稈對銅離子的動態(tài)吸附與解吸特性。結(jié)果表明，溶液流速、Cu2+的初始濃度、pH等因素對動態(tài)吸附有很大的影響。增大流速，穿透體積減小，穿透時間提前，秸稈的平衡吸附量降低，秸稈對Cu2+的去除率下降；在同一流速下，增大Cu2+溶液初始濃度，秸稈的平衡吸附量增大

4、，秸稈對Cu2+的去除率下降；增大溶液pH，秸稈的平衡吸附量和對Cu2+的去除率均增大。理想條件：流速為4.395ml·min-1、Cu2+的初始濃度為43.2mg·L-1、pH為5.0，秸稈對Cu2+的動態(tài)吸附量為1.54mg·g-1。用0.5mol·L-1的HC1溶液能有效地洗脫小麥秸稈表面吸附的Cu2+。
　　 以小麥秸稈為生物質(zhì)材料，通過中低溫區(qū)間限氧升溫熔融碳化方法制備生物碳質(zhì)吸附劑，并以銅離子為例，研究吸附劑對廢水中

5、重金屬的吸附性能。結(jié)果表明：在中低溫區(qū)間制備的吸附劑產(chǎn)率高、能耗小、吸附速率快、達(dá)到平衡時間短，最慢的(P200)需要3h達(dá)到吸附平衡，最快的(P500)僅需0.5h就達(dá)到吸附平衡。30℃時吸附劑P500對銅離子的飽和吸附量為11.19mg·g-1。吸附動力學(xué)過程符合Lagergren準(zhǔn)二級反應(yīng)動力學(xué)模型，吸附等溫線符合Langmuir方程，分離因子RL值在0～1之間，為有利吸附。SEM分析顯示，隨著碳化溫度的升高，秸稈的微孔變形程度加