改性花生壳对水中重金属离子和染料的吸附特性研究

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以花生壳为原料,分别采用柠檬酸、甲醛为改性剂,制备改性花生壳吸附剂,并研究其对Pb2+、Cr(Ⅵ)、次甲基蓝的吸附性能与吸附机理。结果表明,在10g花生壳粉中,加入250mL0.6mol·L-1的柠檬酸溶液,于70℃加热回流4h,经抽滤、水洗干燥后得到柠檬酸改性花生壳;用此改性花生壳吸附Pb2+的最佳条件为:处理50 mg·L-1的Pb2+溶液50 mL,用1.0g改性花生壳,pH值在4.5,搅拌吸附60min,吸附率可达96.8%,吸附后的花生壳用0.5mol·L-1的HCl溶液洗脱;吸附行为符合Langmuir吸附等温方程,理论饱和吸附量为5.42 mg·g-1,吸附过程符合拟二级动力学模型,吸附作用以离子交换与络合反应为主。在10g花生壳粉中,加入50mL甲醛溶液及200mL0.1mol·L-1的H2SO4溶液,于60℃加热回流4h,经抽滤、水洗干燥后得到甲醛改性花生壳;用此改性花生壳吸附Cr(Ⅵ)的最佳条件为:处理30 mg·L-1的Cr(Ⅵ)溶液50 mL,用1.0g改性花生壳,pH值在2.0,振荡吸附100min,吸附率可达98.4%,吸附后的花生壳用0.1mol·L-1的NaOH溶液洗脱;吸附行为符合Freundlich吸附等温方程,理论饱和吸附量为4.46 mg·g-1,吸附过程符合拟二级动力学模型,吸附作用以静电引力为主。甲醛改性花生壳吸附次甲基蓝的最佳条件为:处理50 mg·L-1的次甲基蓝溶液50 mL,用1.0g改性花生壳,pH值在4.18~10.0,振荡吸附100min,吸附率可达96.8~97.7%,吸附后的花生壳用3mol·L-1的H2SO4溶液洗脱;吸附行为均符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,理论饱和吸附量为7.18 mg·g-1,吸附过程符合拟二级动力学模型,吸附作用以静电引力与离子交换作用为主。通过改性,既保持花生壳中的有效成分,阻断有色物质的溶出,又改善花生壳的物理结构和化学稳定性,将其用于废水处理,既能显著降低处理成本,又能变废为宝,提高花生的综合利用价值,具有广阔的发展前景。
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