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改性麦秸秆对酸性铬蓝K、亮绿和Cr(VI)的吸附研究

马丹

  经济的快速发展带来了一系列的环境问题,水污染尤为突出。含有重金属离子和染料的废水,由于具有毒性和难降解的特性,需要进行处理。我国农业副产物产量惊人,价格低廉,有必要研究开发其它用途。本文以农业副产物中的麦秸该作为原料,利用环氧氯丙烷和二乙烯三胺对麦秸秆进行化学改性,研究其对水溶液中酸性铬蓝K(AK)、亮绿(LG)、Cr(Ⅵ)的吸附行为。 对天然麦秸秆(NWS)和改性麦秸秆(MWS)进行了表征和分析,包括红外光谱分析、元素分析、X射线荧光分析和X射线衍射分析等。结果表明MWS的成分和结构均有所变化,吸附能力变化更为明显,相同条件下通过对比实验可得NWS对AK、LG、Cr(VI)的单位吸附量分别为10、16、1.14mg/g,而MWS的单位吸附量分别为358、493、26.7mg/g,改性后对阴离子的吸附能力明显得到提高。 静态实验结果表明,MWS对AK优化吸附条件为:吸附剂用量为0.8g/L,pH值为0~2.0,时间为360min;对LG优化吸附条件为:吸附剂用量为1.0g/L,pH值为2.0~2.5,时间为360min;对Cr(Ⅵ)优化吸附条件为:吸附剂用量为1.0g/L,pH值为2.0~3.0,时间为40min。当溶液中有NaCl、CaCl2、MgSO4存在时不利于吸附。对吸附饱和AK、LG、Cr(Ⅵ)的MWS分别进行解析再生实验,最佳再生方法均为用0.01mol/L的NaOH溶液解析。MWS对AK的吸附平衡行为可以用Radlke-Prausnitz、Redlich-Peterson和Koble-Corrigan模型来描述,Pseudo-second-order(?)(?)LJ方程可以拟合时间的影响,Ea值为23.0kJ/mol,以物理吸附为主;对LG最佳模型分别为Redlich-Peterson吸附等温式,动力学最佳模型为Pseudo-second-order和LJ方程,Ea值为45.9kJ/mol,以化学吸附为主;对Cr(Ⅵ)最佳模型分别为Langmuir吸附等温式,323K下,理论饱和吸附量为28.5mg/g,从动力学角度看Pseudo-first-order为最佳模型,Ea值为18.6kJ/mol,以物理吸附为主。三种体系均可自发进行,对于AK,为吸热过程,对于LG和Cr(Ⅵ)为放热过程。 动态实验研究柱高(2.0~5.0、1.1~4.0、2.5~10.6cm),流速(3.2~10.8、4.3~10.1、0.9-3.5ml/min),初始浓度(181~408、214~518.5.0~50mg/L)等对MWS柱吸附的AK、LG、Cr(Ⅵ)的影响。结果表明:柱高越高、溶液流速越低、初始浓度越高吸附柱的效果越好,采用0.01mol/L的NaOH溶液解析再生效果良好。应用.Thomas模型、Yan模型、The Clark模型对以上体系实验数据进行拟合,计算柱吸附参数,结果Thomas、Yan模型可以很好的描述以上体系数据。说明MWS可以用于水溶液中三种污染物质的去除。……   
[关键词]:改性麦秸秆;酸性铬蓝K;亮绿;Cr(Ⅵ);吸附
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:郑州大学2013年