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由于对人体及水生生物具有极大的潜在危害,染料污染物的去除已引起了广泛关注。然而,如何利用农林废弃物核桃壳廉价有效地去除染料污染物仍欠缺研究。本研究使用核桃壳作为吸附剂,通过对核桃壳的表征及吸附实验,研究了原始与改性后核桃壳对两种有害且被广泛应用的染料阳离子型染料亚甲基蓝和阴离子型染料刚果红的吸附特征及机理,提出了优化去除阴、阳离子型染料污染物的方法,并验证了核桃壳的可重复利用性。主要结论如下:(1)扫描电镜和傅立叶红外光谱表征结果表明,核桃壳表面含有大量微孔和丰富的含氧官能团,这些特征均有助于吸附的进行;Zeta电位测定结果表明,在pH值为2.0~12.0的条件下,核桃壳表面均带负电,这有利于对阳离子染料亚甲基蓝的吸附。(2)通过将羧基、氨基、羟基三种官能团改性的核桃壳与原始核桃壳的吸附等温数据进行对比,并分别用Freundlich和Langmuir等温模型拟合,确定了羧基、羟基有利于核桃壳对亚甲基蓝的吸附但会抑制其对刚果红的吸附,氨基是核桃壳吸附刚果红的主要官能团,静电引力是主要的吸附作用。(3)针对原始核桃壳,提出了两种去除染料污染物的优化方案:即吸附剂的优化和吸附质的优化。吸附剂的优化采用吸附了不同浓度亚甲基蓝的核桃壳吸附刚果红染料,吸附质的优化则在充分混合不同浓度的阴、阳离子型染料溶液、去除沉淀后再用核桃壳吸附该混合溶液。两种方案均明显改善了核桃壳对染料的去除效果,吸附后可使溶液中染料污染物的浓度低于检测限,提升去除率至100%。(4)解吸实验结果表明,核桃壳吸附的亚甲基蓝和刚果红均存在不同程度的解吸迟滞性,解吸滞后系数HI分别为0.40和0.03,这与吸附点位的多少和吸附强度有关。在被吸附染料的洗脱过程中发现,采用0.3 M HCl和0.2 M NaOH溶液分别洗脱亚甲基蓝和刚果红时效果最佳。核桃壳可反复3次被用于阴、阳离子型染料的有效去除,是一种廉价且高效的吸附剂。