基于皮膠原纖維的吸附材料對(duì)重金屬離子吸附特性研究.pdf

1、從水體中除去或回收重金屬離子，已成為工業(yè)廢水處理的重要課題。本論文研究了膠原纖維固化單寧及膠原纖維固載鋯(ZrICF)吸附材料對(duì)水體中重金屬離子Cd(II)、V(V)和Cr(VI)的吸附特性。 首先研究了膠原纖維固化黑荊樹(shù)單寧、固化落葉松單寧和固化楊梅單寧對(duì)Cd(II)的吸附特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三種固化單寧對(duì)Cd<'2+>的吸附容量大小順序?yàn)椋汗袒瘲蠲穯螌?固化黑荊樹(shù)單寧>固化落葉松單寧。當(dāng)pH為6.0時(shí)，固化楊梅單寧在303

2、K時(shí)對(duì)Cd<'2+>的吸附容量為0.20lmmol／g。固化楊梅單寧對(duì)Cd2<,2+>的吸附平衡符合Langmuir方程，隨著溫度的升高，吸附量增加；吸附動(dòng)力學(xué)可用擬二級(jí)速度方程來(lái)描述，由擬二級(jí)速度方程計(jì)算得到的平衡吸附量與實(shí)測(cè)的平衡吸附量非常吻合。固化楊梅單寧固定床吸附Cdz<,2+>后易解吸，用少量濃度為0.1mol／L的HCl溶液即可全部將吸附的cd<,2+>解吸下來(lái)，吸附劑易再生，并能循環(huán)使用。 由于固化楊梅單寧對(duì)金屬

3、離子的吸附能力最強(qiáng)，本文進(jìn)一步研究了固化楊梅單寧對(duì)V(V)的吸附特性。結(jié)果表明，吸附容量與pH有關(guān)，而溫度的影響較小。當(dāng)pH為4.0、溫度為303K時(shí)，對(duì)V(V)的吸附量達(dá)1.0lmmol／g。同樣，固化楊梅單寧對(duì)V(V)的吸附平衡符合Langmuir方程，隨著溫度的升高，吸附量略有增加；吸附動(dòng)力學(xué)可用擬二級(jí)速度方程來(lái)描述，由擬二級(jí)速度方程計(jì)算得到的平衡吸附量與實(shí)測(cè)的平衡吸附量非常吻合。活化能計(jì)算結(jié)果表明，固化楊梅單寧對(duì)V(V)的吸附極

4、易進(jìn)行。固定床吸附研究表明，固化楊梅單寧吸附V(V)后易解吸，但再生柱吸附能力下降，這極有可能是由于單寧的部分酚羥基被氧化所致，因此V(V)在固化楊梅單寧上的吸附有可能是氧化一還原吸附。 由于部分重金屬離子在溶液中以無(wú)機(jī)陰離子的形式存在，而且許多高價(jià)的金屬離子對(duì)單寧具有氧化作用，從而導(dǎo)致膠原纖維固化單寧難以重復(fù)使用。因此，本文研究了膠原纖維固載鋯(ZrICF)對(duì)金屬陰離子V(V)N Cr(VD的吸附特性。結(jié)果表明：對(duì)V(V)吸

5、附的最佳pH范圍為5.0-8.0，而對(duì)Cr(VI)吸附的最佳pH范圍為6.0-9.0，這與他們?cè)谌芤褐械拇嬖跔顟B(tài)有關(guān)。當(dāng)初始濃度為2.00mmol／L、溫度為303K時(shí)，ZrlCF對(duì)V(V)的吸附量為1.92mmol／g(pH=5.0)，而對(duì)Cr(VD的吸附容量為0.53mmol／g(pH=7.0)。隨著溫度的升高，對(duì)V(V)的吸附量增大，而對(duì)Cr(VI)的吸附量基本不變。對(duì)V(V)N Cr(VI)的吸附平衡可用Langmuir方程來(lái)描