檸檬酸改性竹纖維吸附重金屬Ni2+的研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟的飛速發(fā)展，水污染問題尤其是重金屬污染問題在全球范圍內(nèi)亦日趨嚴重，近年來的重金屬廢水處理方法中，生物處理法已漸漸取代了傳統(tǒng)的物理化學去除方法，成為了時下的研究熱點。本文從廢物再利用的角度出發(fā)，將竹材加工廢料進行資源化再利用，以檸檬酸對其進行兩階段改性處理，制備出一種原材料成本低、工序簡易的高效吸附劑，取得的主要成果如下：
　　（1）在改性實驗的制備過程中采用的硫酸氫鈉、次磷酸鈉、磷酸二氫鈉3種催化劑進行比選，研究了預處

2、理溶液濃度、預處理時間、檸檬酸用量比、催化劑用量比、熱處理溫度、熱處理時間對改性效果的影響。當制備過程中的預處理溶液濃度為5％、預處理時間為180min、檸檬酸的用量比取20mmol/g，反應溫度控制在120℃，反應時間定為90min時，對天然竹粉的改性效果最佳，可制備出羧基團含量為3.373mmol/g，吸附容量為9.486mg/g的改性竹纖維吸附劑，相比未改性天然竹粉，其吸附性能有了極大的提升。
　　（2）在改性竹纖維對鎳離子

3、的單因素吸附實驗中發(fā)現(xiàn)，改性竹纖維對鎳吸附的最佳初始pH為8.5，在100mL的20mg/L鎳離子溶液中吸附劑相對的最經(jīng)濟投加量為0.2g，最佳吸附溫度宜保持在30℃。在對改性竹纖維吸附過程的動力學和等溫模型進行了研究后可知，改性竹纖維對鎳的吸附較為符合準二級動力學和Langmiur等溫模型。采用三因素三水平的Box-Behken組合實驗設計對多因素影響的吸附過程擬合分析后發(fā)現(xiàn)，pH、吸附時間以及溫度這三因素擬合得到的回歸模型顯著性水平

4、較高，方差分析結(jié)果表明溫度和吸附時間對于Ni2+去除率為影響顯著因素，pH與溫度在對Ni2+去除率的影響上存在著一定的交互作用；擬合模型預測的最佳吸附條件為：pH=8.57，吸附時間為9.13h，溫度為22.94℃，在此條件下對Ni2+吸附的去除率為88.80%，以預測的最佳吸附條件進行驗證實驗后得到的Ni2+去除率與模型預測的對Ni2+的去除率較為接近。
　　（3）解吸實驗中，采用鹽酸和EDTA兩種解吸劑進行研究。鹽酸對改性竹纖