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随着全球经济和工业水平的飞速发展,人类积极创建物质文明的同时给自己带来了巨大的环境危机。我国近年来重金属污染事故连续发生,严重威胁人民群众的身心健康,影响社会稳定。重金属污染问题引起了国内众多专家学者的关注,使用价廉可降解的农业生产废物——生物质吸附剂治理重金属污染成为新的研究热点。本文在查阅大量国内外文献的前提下,因地制宜,以广西当地典型的农余废物——木薯秸秆为基础,制备阴离子吸附剂,并分别探究木薯秸秆阴离子吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能及机理和木薯秸秆阴离子吸附剂再生可行性。主要内容和结果如下:1、改性吸附剂的制备 本研究以木薯秸秆为原料,通过2D树脂(二甲基二羟基乙烯脲)和氯化胆碱改性,制备木薯秸秆阴离子吸附剂。改性秸秆阴离子吸附剂的制备以Cr(Ⅵ)去除率作评价标准,通过单因素实验,优化改性剂2D树脂(二甲基二羟基乙烯脲)的量、改性剂氯化胆碱的量、反应温度、反应时间等影响因素,研究木薯秸秆离子吸附剂的制备最佳条件。结果表明,制备的最佳改性条件为:pH为4～4.5,反应温度为180℃,反应时间4h,反应计量比为:预处理木薯秸秆:DMDHEU:氯化胆碱=1g:1.152g:0.8g。2、吸附剂的表征 通过多种表征技术手段对阴离子吸附剂改性前后的外表结构、主要元素和化学基团、组织结构等进行分析检测。扫描电镜显示,预处理后木薯秸秆表面更加光滑,纤维素被氢氧化钠溶液润浸后,膨润,纤维素活化。改性后阴离子吸附剂粉体表面较为光滑,表面纤维排列有序,尤其在纤维素内部形成了很多明显的空心状。比表面积增大。红外IR图谱显示木薯秸秆改性后基本结构变化不大,木薯秸秆预处理后1733 cm-1左右的脂类峰消失,改性后引入的—NH胺基峰、酰胺峰被—OH峰掩蔽,C=0峰较为明显,在1336 cm-1峰为C-N峰。元素分析改性后吸附剂氮元素含量明显增大,Zeta电位显示为正值,吸附剂电性改变。3、改性木薯秸秆阴离子吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附研究 用木薯秸秆阴离子吸附剂吸附相应的Cr(Ⅵ)模拟废水,并对吸附结果行进分析。改性吸附剂的吸附效果明显。木薯秸秆阴离子吸附剂吸附Cr(Ⅵ)受到溶液pH的影响比较大,pH越小吸附效果越好,在pH=3,Cr(Ⅵ)的初始浓度为20mmol/L,室温条件下,投加量为30g/L,去除率达到93%。伪二级动力学方程可贴切的反应Cr(Ⅵ)在木薯秸秆阴离子吸附剂上的吸附。整个吸附过程受颗粒内扩散等多个速率控制步骤控制。吸附Cr(Ⅵ)的吸附等温线均能对Langmuir和Freundlich较好的拟合,说明木薯秸秆阴离子吸附剂吸附Cr(Ⅵ)是以单层吸附为主导,伴随着一定的多层吸附。ΔH的值大于零,表明该木薯秸秆阴离子吸附剂吸附Cr(Ⅵ)的过程是一个吸热的过程,该木薯秸秆阴离子吸附剂吸附Cr(Ⅵ)的反应能够自发的进行。