李氏禾富集重金屬鉻的動(dòng)力學(xué)特性及吸附機(jī)制研究.pdf

1、利用超積累植物修復(fù)重金屬污染的植物修復(fù)技術(shù)越來(lái)越受到關(guān)注，研究了新型鉻超富集植物李氏禾在治理重金屬污染治理方面應(yīng)用，從不同角度分析了其吸收重金屬六價(jià)鉻和三價(jià)鉻的行為特征。通過(guò)生物干粉和重金屬在根表面分布行為特征，分析了李氏禾富集重金屬的可能機(jī)制，探討了李氏禾還原六價(jià)鉻到三價(jià)鉻的可能過(guò)程。 借助擬合吸附動(dòng)力學(xué)和等溫?zé)崃W(xué)方程，研究了濕生超積累植物李氏禾葉細(xì)胞干粉對(duì)Cr（Ⅵ）的吸附性能，考察了pH值、吸附時(shí)間等多種因素對(duì)吸附性能的

2、影響，結(jié)果表明該吸附是單分子吸附的偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)過(guò)程。對(duì)Cr（Ⅵ）的吸附包含兩個(gè)過(guò)程：Cr（Ⅵ）離子通過(guò)靜電作用富集在干粉材料表面，隨后干粉表面存在的功能配位官能團(tuán)會(huì)與Cr（Ⅵ）發(fā)生化學(xué)作用。紅外光譜圖表明起作用的主要是含O、N功能原子官能團(tuán)，并且這些官能團(tuán)中的功能原子與Cr（Ⅵ）的作用方式不同。推測(cè)形成了具有多重結(jié)構(gòu)構(gòu)象的配合物。 以李氏禾干粉生物質(zhì)作為Cr（Ⅵ）的吸附材料，研究了其吸附Cr（Ⅵ）的原位還原過(guò)程的特點(diǎn)。紅外技術(shù)

3、表征了參與鉻還原過(guò)程的特征官能團(tuán)。借助X射線光電子能譜（X-ray photoelectron spectroscopy；XPS）原位分析了特征元素官能團(tuán)對(duì)Cr（Ⅵ）的還原作用，并探討了可能的還原機(jī)制。結(jié)果表明：Cr（Ⅵ）在顆粒表面被特別還原性官能團(tuán)還原到三價(jià)，含氧官能團(tuán)在低酸性環(huán)境下的質(zhì)子化，可以靜電吸附Cr（Ⅵ），同時(shí)釋放氫氧根離子，使得溶液pH值升高；而官能團(tuán)中的N元素在吸附過(guò)程中，提供Cr（Ⅵ）還原反應(yīng)所必須的電子，與Cr（Ⅵ）

4、發(fā)生明顯的化學(xué)絡(luò)合作用，并將其還原到Cr（Ⅲ）。 通過(guò)在微金電極表面循環(huán)伏安法鍍汞，制備了金基汞膜微電極，該電極尺寸小，響應(yīng)快，可以用于Cr（Ⅵ）的微區(qū)連續(xù)監(jiān)測(cè)。使用該電極對(duì)鉻超積累植物李氏禾單根表面鉻（Ⅵ）離子流進(jìn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)和原位分析。測(cè)定了李氏禾根部的Cr（Ⅵ）濃度分布以及實(shí)時(shí)變化。發(fā)現(xiàn)位于根的尖端縱向約50μm處Cr（Ⅵ）濃度變化明顯，這就說(shuō)明該區(qū)域是李氏禾對(duì)鉻（Ⅵ）離子的主要縱向吸收區(qū)域；對(duì)此處李氏禾根尖表面的Cr（Ⅵ