改性花生壳对水中重金属离子和染料的吸附特性研究

摘要

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HCI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。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1含铅废水的处理方法

1.2含铬废水的处理方法

1.3印染废水的处理方法

1.4农林废弃物在废水处理方面的应用研究现状

1.5论文的意义、研究内容及研究方法

1.5.1论文的意义

1.5.2论文的研究内容

1.5.3论文的研究方法

1.6论文的创新点

第二章实验方法

2.1材料、仪器与试剂

2.2主要试剂配制

2.3铅离子浓度的测定方法

2.3.1吸收光谱

2.3.2标准曲线

2.4六价铬浓度的测定方法

2.4.1吸收光谱

2.4.2标准曲线

2.5次甲基蓝浓度的测定方法

2.5.1吸收光谱

2.5.2标准曲线

2.6吸附性能分析

2.6.1吸附性能评价指标

2.6.2吸附等温线的类型

2.6.3吸附等温式

2.6.4吸附动力学

第三章柠檬酸改性花生壳的制备及其对铅离子的吸附性能

3.1制备方法

3.2吸附铅离子实验方法

3.3铅离子吸附与解吸附条件实验

3.3.1初始pH值对吸附率的影响

3.3.2柠檬酸改性花生壳用量对吸附率的影响

3.3.3吸附时间对吸附率的影响

3.3.4铅离子初始浓度对吸附率的影响

3.3.5铅离子的解吸附

3.4铅离子吸附等温线与吸附动力学

3.4.1吸附等温线

3.4.2吸附动力学

3.5铅离子的吸附机理探讨

第四章甲醛改性花生壳的制备及其对六价铬的吸附性能

4.1制备方法

4.2吸附六价铬实验方法

4.3六价铬吸附与解吸附条件实验

4.3.1吸附时间对吸附率的影响

4.3.2初始pH值对吸附率的影响

4.3.3甲醛改性花生壳用量对吸附率的影响

4.3.4六价铬初始浓度对吸附率的影响

4.3.5温度对吸附率的影响

4.3.6六价铬的解吸附

4.4吸附等温线与吸附动力学

4.4.1吸附等温线

4.4.2吸附动力学

4.5六价铬的吸附机理探讨

第五章甲醛改性花生壳对次甲基蓝的吸附性能

5.1实验方法

5.2吸附与解吸附条件实验

5.2.1吸附时间对吸附率的影响

5.2.2甲醛改性花生壳用量对吸附率的影响

5.2.3初始pH值对吸附率的影响

5.2.4次甲基蓝初始浓度对吸附率的影响

5.2.5温度对吸附率的影响

5.2.6次甲基蓝的解吸附

5.3吸附等温线与吸附动力学

5.3.1吸附等温线

5.3.2吸附动力学

5.4次甲基蓝的吸附机理

第六章结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢