半纖維素基重金屬吸附劑的制備及其吸附性能的研究.pdf

1、本論文從造紙黑液中提取純化出半纖維素，進(jìn)一步制備出兩種半纖維素基重金屬吸附劑，分別是半纖維素/石墨烯水凝膠和半纖維素陰離子吸附劑。然后研究這兩種半纖維素基重金屬吸附劑的吸附性能和機(jī)理。得到以下結(jié)果:
　　1、通過離子色譜儀測(cè)定半纖維素單糖和糖醛酸組分，其中木糖的含量最高。以半纖維素為原料，石墨烯為填料，丙烯酸為單體，N，N-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，通過插層復(fù)合法生成半纖維素/石墨烯水凝膠，其制備的最佳條件是:石墨烯、交聯(lián)劑、丙烯

2、酸用量分別為0.0410g、0.1500g、7.2000g。FTIR表明，半纖維素、半纖維素/石墨烯水凝膠都出現(xiàn)了特征峰，半纖維素/石墨烯水凝膠成功引入羧基。半纖維素/石墨烯水凝膠吸附Pb(Ⅱ)最佳條件是:初始濃度為100-200mg/L、pH為4.5，吸附時(shí)間為120min，溫度為35℃。通過Langmuir、準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)、Kannan-Sundaram顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型的擬合以及半纖維素/石墨烯水凝膠吸附Pb(Ⅱ)前后的紅外和溶液pH值

3、變化，表明半纖維素/石墨烯水凝膠對(duì)Pb(Ⅱ)的吸附為單分子層吸附狀態(tài)，其顆粒內(nèi)擴(kuò)散分為三個(gè)控制步驟，吸附機(jī)理可能主要是離子交換與配位作用，以及物理吸附作用。
　　2、以半纖維素為原料，用環(huán)氧氯丙烷開環(huán)醚化反應(yīng)，二乙烯三胺交聯(lián)胺化，三乙胺進(jìn)行季胺化制備出半纖維素陰離子吸附劑。FTIR表明，改性后的半纖維素陰離子吸附劑成功引入了胺基。單組分重金屬離子吸附實(shí)驗(yàn)表明，半纖維素陰離子吸附劑對(duì)Cr(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)吸附的最佳條件是

4、:初始濃度為400mg/L，吸附劑用量為1.7g/L，pH分別為2.5、5.5和5.5，能快速被吸附的時(shí)間分別為60min、100min和100min。多組分重金屬離子競(jìng)爭(zhēng)和再生實(shí)驗(yàn)反映出，半纖維素陰離子吸附劑對(duì)Cr(Ⅵ)具有較好的選擇性，吸附性能為:Cr(Ⅵ)＞Cu(Ⅱ)＞Cd(Ⅱ);其具有再生回用能力，特別是對(duì)Cr(Ⅵ)吸附后能多次重復(fù)利用。通過Langmuir、Freundlich、固液相吸附模型、準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型的擬合以及半纖維