论文部分内容阅读
凤眼莲(Eichhornia crassipes)具有极强的环境适应性,极易过度繁衍,妨碍其它水生植物生长,造成生态失衡,现已被列为世界十大害草之一。虽然目前人们对凤眼莲的利用开展了很多研究,但是仍然缺乏彻底有效的利用方式。本研究室利用凤眼莲秸秆纤维素转化制备纤维素黄原酸盐,将其用作水体重金属吸附剂已有一些研究,其吸附剂制备工艺主要是采用强碱碱化脱胶处理凤眼莲材料,再经黄化和镁盐取代制备纤维素黄原酸镁盐,但研究发现,该旧工艺制备的吸附剂中含相当多的Mg(OH)2副产物,影响了其对重金属的吸附。因此,有必要对凤眼莲制备纤维素黄原酸盐的工艺进行深入研究,为制备高效的重金属吸附剂提供可行方法。本文以微晶纤维素为对照,比较了微晶纤维素和凤眼莲改性前后化学结构及其表面形貌变化,以改性产物对重金属的吸附能力判断改性工艺的优劣,利用最佳制备工艺获取纤维素黄原酸盐,在进一步确定其最佳吸附条件的基础上,研究了该吸附剂对多种重金属离子在单独及混合溶液状态下的去除率及再生后的吸附性能。主要结果如下：(1)凤眼莲纤维素黄原酸盐的最佳制备工艺为：10g凤眼莲材料,在200ml20%(w/v)的NaOH溶液中碱化60min制得碱化纤维素,离心,弃去悬浮液,再加入6%的LiOH溶液,经过冷冻,解冻,然后加入2ml CS2黄化90min,制得纤维素黄原酸钠盐,再加入2mol/L盐酸将溶液pH值降至11,与10%氯化钙反应制得纤维素黄原酸钙盐吸附剂。(2)以吸附Cd为例,凤眼莲纤维素黄原酸盐的最佳吸附条件为：20℃下,0.2g纤维素黄原酸盐吸附25ml浓度为1000mg/L Cd离子溶液,吸附平衡时间为30min。(3)凤眼莲纤维素黄原酸钙盐对多种浓度均为100mg/L的金属离子(Cd、Cu、Pb、Zn)单独去除率都在90%以上,其中,对Pb的去除率最高,为99.1%,对Zn的去除率最低,为90.4%。(4)去除浓度均为50mg/L的Cd、Cu、Pb、Zn4种混合金属离子时,凤眼莲纤维素黄原酸钙盐对金属离子的初次去除率都在93%以上,再生3次后,去除率均在31%以上,Pb的去除率仍有64.2%。再生3次后,吸附剂材料重量损失率为38.14±0.42%。