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农林废弃物是农、林业生产和加工过程中所产生的副产品,种类繁多,具有产量大、可再生、易生物降解、环境友好等诸多优点,是重要的生物质资源。将农林废弃物等生物质材料再生化处理用于环境治理领域是当下环境工程新材料的主要发展趋势之一。本研究以农林废弃物中遴选出的板栗壳、核桃壳为原料制备高效的水处理吸附剂。通过化学改性增强其吸附性能,考察改性前后对重金属Cr(VI)离子废水的吸附效果。通过对制备及处理过程中的条件摸索,探寻最佳的制备手段和条件。为该吸附剂的产业化提供基础数据参考。以微波辐照苹果酸改性出核桃壳及板栗壳吸附剂,通过单因素实验及正交优化后得到最佳制备工艺条件;将制得的改性核桃壳和板栗壳吸附剂用于处理含Cr(VI)废液,考察了吸附处理过程中的影响因素,并对反应过程的动力学和热力学进行探讨;结果如下:微波辐照苹果酸改性核桃壳吸附剂的最佳制备条件为料液比1:7,微波8min,微波功率600W,苹果酸溶液浓度1mol/L;以此条件下制备所得的改性核桃壳在恒温25℃,投加量25g/L,150r/min条件下振荡120min,对初始浓度为20mg/L的Cr(VI)的去除率为85.82%,比未改性前提高了54.24%。改性核桃壳吸附剂对Cr(VI)的吸附等温曲线为I型,用Langmuir等温吸附方程可以很好地拟合;吸附过程为自发吸热,温度升高有利于反应的进行。吸附反应过程可以用拟二阶动力学方程较好地描述,动力学方程式为ln(Qe-Qt)=-0.0204t–1.1091,R2为0.9988。10次再生后的改性核桃壳吸附剂对同等条件下的Cr(VI)去除率仍保持在75%以上。微波辐照苹果酸改性板栗壳吸附剂的最佳制备制备条件为料液比1:4,微波5min,微波功率500W,苹果酸溶液浓度0.8mol/L;以此条件下制备所得的改性板栗壳在恒温25℃,投加量12.5g/L,150r/min条件下振荡120min,对初始浓度为50mg/L的Cr(VI)去除率为90.30%,比未改性前提高了39.64%。改性板栗壳吸附剂对Cr(VI)的吸附等温曲线为I型,用Langmuir等温吸附方程可以较好地拟合。吸附过程为自发吸热,温度升高有利于反应的进行。吸附过程可以用拟二阶动力学方程较好地描述,动力学方程为ln(Qe-Qt)=-0.0152t+0.8429,R2为0.9912。10次再生后的改性板栗壳吸附剂对同等条件下的Cr(VI)去除率仍保持在76%以上。对微波辐照苹果酸改性后的核桃壳及板栗壳吸附剂的结构进行表征:改性后在红外谱图1737cm-1处出现了一个尖锐而明显的吸收峰,同时由于在1250和1050cm-1两处左右出现比1737cm-1处强的吸收峰,表明经过改性后核桃壳和板栗壳均在微波辐照下与苹果酸发生了酯化反应从而在表面引入了新的C=O官能团;通过扫描电镜(SEM)观察到改性后核桃壳、板栗壳吸附剂表面粗糙,出现孔状结构,从而有利于对Cr(VI)离子的吸附。