荔枝皮作為新型吸附劑對(duì)重金屬離子的吸附研究.pdf

1、本文以農(nóng)業(yè)廢棄物荔枝皮作為新型吸附材料，利用SEM、FT-IR、Zeta、比表面積以及孔隙率對(duì)荔枝皮粉末進(jìn)行表面分析，研究其表面結(jié)構(gòu)，考察了荔枝皮對(duì)污水中常見(jiàn)的五種重金屬離子（Pb2+，Cu2+，Cd2+，Zn2+和Ni2+）的去除效果，討論了不同吸附條件對(duì)吸附的影響，并利用響應(yīng)曲面法對(duì)吸附條件進(jìn)行了優(yōu)化。此外，還研究了吸附動(dòng)力學(xué)、等溫線以、熱力學(xué)、解吸以及動(dòng)態(tài)吸附方面的內(nèi)容。主要得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：
　?、臠P對(duì)五種重金屬離子(P

2、b2+，Cu2+，Cd2+，Zn2+和Ni2+)的吸附平衡時(shí)間、最適pH以及吸附劑量分別為:Pb2+:60 min、7.0和20.0 g·L-1; Cu2+:5 min、7.0和20.0g·L-1; Cd2+:30 min、7.0和15.0 g·L-1;Zn2+:30 min、7.0和15.0 g·L-1; Ni2+:10 min,6.0和20.0 g·L-1。MLP對(duì)五種重金屬離子（Pb2+，Cu2+，Cd2+，Zn2+和Ni2+）的

3、吸附平衡時(shí)間、最適pH以及吸附劑量分別為:Pb2+:60 min、7.0和10.0 g·L-1; Cu2+:40 min、7.0和14.0g·L-1; Cd2+:10min、6.0和15.0 g·L-1; Zn2+:10 min、6.0和15.0 g·L-1; Ni2+:30 min，7.0和20.0 g·L-1。
　?、仆ㄟ^(guò)響應(yīng)曲面進(jìn)行條件優(yōu)化分析得出，MLP對(duì)Cd2+的最佳吸附條件為:接觸時(shí)間16.19 min，吸附劑量5.2

4、9 g·L-1，pH6.97，去除率為99.98％。
　?、峭ㄟ^(guò)動(dòng)力學(xué)研究得出，LP和MLP對(duì)五種重金屬離子(Pb2+，Cu2+，Cd2+，Zn2+和Ni2+)的吸附過(guò)程均不符合準(zhǔn)一次動(dòng)力學(xué)模型。而準(zhǔn)二次動(dòng)力學(xué)模型則可以用來(lái)很好的描述該吸附過(guò)程。
　?、韧ㄟ^(guò)吸附等溫線研究得出，LP對(duì)五種重金屬離子(Pb2+，Cu2+，Cd2+，Zn2+和Ni2+)的吸附過(guò)程均符合Freundlich等溫線模型。除了LP對(duì)Cu2+的吸附不符合

5、Langmuir模型外，LP對(duì)Pb2+，Zn2+，Cd2+和Ni2+則均可以用Langmuir模型很好的描述，最大比吸附量依次為:Pb2+＞ Cd2+＞ Zn2+＞Ni2+。MLP對(duì)五種重金屬離子(Pb2+，Cu2+，Cd2+，Zn2+和Ni2+)的吸附過(guò)程均符合Langmuir等溫線模型，最大比吸附量依次為:Pb2+＞ Cd2+＞ Zn2+＞Cu2+＞Ni2+。除了MLP對(duì)Zn2+的吸附不符合Freundlich模型外，MLP對(duì)Pb2

6、+，Cu2+，Cd2+和Ni2+則可以用Freundlich模型很好的描述。
　?、赏ㄟ^(guò)熱力學(xué)研究得出，LP對(duì)Cu2+和Ni2+的吸附屬于非自發(fā)的放熱反應(yīng)，對(duì)Pb2+，Cd2+和Zn2+的吸附屬于自發(fā)的放熱反應(yīng)。MLP對(duì)Ni2+的吸附屬于非自發(fā)的放熱反應(yīng)，對(duì)Pb2+，Cu2+，Cd2+和Zn2+的吸附屬于自發(fā)的放熱反應(yīng)。
　?、室訫LP吸附Pb2+進(jìn)行吸附—解吸實(shí)驗(yàn)得出， MLP對(duì)Pb2+的四次解吸后的再吸附能力分別為94.

7、27％、87.94％、86.83％和83.99％，進(jìn)而說(shuō)明，MLP具有很好的工程實(shí)用價(jià)值。
　?、送ㄟ^(guò)進(jìn)行固定床實(shí)驗(yàn)得出，改性荔枝皮對(duì)Pb(Ⅱ)具有較好的吸附效果，穿透時(shí)間隨著柱高的降低，流速的增大，以及初始濃度的增大而提前。三者之中，流速和柱高對(duì)穿透時(shí)間和傳質(zhì)區(qū)長(zhǎng)度影響較大，Pb(Ⅱ)初始濃度的影響較小。同時(shí)，Thomas模型(R2＞0.95)能較好的擬合三種影響因素下的穿透曲線，證明了Thomas模型對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析的合