改性棉纖維重金屬離子的吸附性能研究.pdf

1、重金屬污染是指由重金屬或其化合物所造成的環(huán)境污染,其通過(guò)食物和水進(jìn)入人體后會(huì)和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用,使它們失去活性;也可能在人體的某些器官中富集,造成人體急性中毒、亞急性中毒或慢性中毒等,對(duì)人體產(chǎn)生很大的危害。因此治理重金屬污染問(wèn)題日益受到人們的重視。
　　本課題以棉纖維為載體,通過(guò)對(duì)雙醛氧化后的棉纖維接枝四乙烯五胺單體和HBP-NH2分別成功制備了兩種改性棉纖維吸附劑,并探討優(yōu)化了其制備工藝。通過(guò)掃描電鏡(SEM)和

2、紅外光譜(FT-IR)對(duì)改性前后棉纖維的形貌特征以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:棉纖維經(jīng)預(yù)處理氧化后表面出現(xiàn)的縱向條紋在改性后消失;棉纖維上含有大量的氨基和羥基等活性位點(diǎn),可通過(guò)與重金屬離子配位螯合作用達(dá)到吸附去除重金屬的目的。
　　實(shí)驗(yàn)表明,HBP-NH2改性棉纖維吸附劑對(duì)重金屬的吸附效果優(yōu)于四乙烯五胺單體改性棉纖維吸附劑。HBP-NH2改性棉纖維吸附劑Pb2+、Cd2+、Cu2+的最大吸附容量分別達(dá)到41.38mg/g、28.9

3、1mg/g、19.16mg/g。
　　本文還探討了吸附劑投加量、pH值、吸附時(shí)間、金屬溶液初始濃度等條件對(duì)吸附效果的影響。為了更好地了解所制備的新型吸附劑對(duì)重金屬離子的吸附行為,我們用吸附動(dòng)力學(xué)和吸附等溫線對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合和分析。動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,準(zhǔn)二級(jí)方程較適合描述此吸附過(guò)程,且吸附劑對(duì)三種重金屬離子均有較高的吸附速率,在2h內(nèi)即可達(dá)到吸附平衡。吸附等溫線模型結(jié)果表明,Langmuir模型最適合描述吸附劑對(duì)重金屬離子的吸附過(guò)程