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随着我国经济社会的迅猛发展,水污染日趋加剧,由此造成的水体重金属污染问题也日益严重。目前针对这一问题,越来越多的学者采用生物质吸附剂进行治理；生物质吸附剂以其廉价易得、可生物降解等特性,越来越成为水体重金属污染治理的研究热点。本论文在综合国内外大量相关文献的基础上,以我省典型的农业秸秆——麦草秸秆作为原料合成生物质两性螯合吸附剂,并着重探讨改性麦草秸秆两性螯合吸附剂对两种典型重金属离子(Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ))的吸附特性、吸附容量及吸附机理研究。主要研究内容及结果如下：本研究以N,N-二甲基甲酰胺为介质,利用麦草秸秆与环氧氯丙烷、乙二胺、三乙胺的胺化反应,制备改性麦草季胺盐阳离子型吸附剂；再以异丙醇为溶剂,一氯乙酸为接枝反应试剂,得到改性麦草两性螯合吸附剂。通过单因素实验和正交实验,以对水溶液中Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的去除率为指标,研究活化剂投加量、反应试剂投加量、反应温度、反应时间等影响因素,确定出最优合成条件,并得到了最佳改性产物。结果表明,最优合成条件为：氢氧化钠投加量、一氯乙酸投加量、温度、时间分别为5 mL、3.402g、60℃、2.5h；其中一氯乙酸投加量是合成反应过程的关键影响因素。通过多种化学方法和现代分析仪器,对改性前后麦草的结构形貌、组成元素和特征化学基团等进行表征,结果表明,在结构形貌方面,改性后麦草表面更加光滑；在元素含量方面,改性后麦草含氮量大大增加；在特征基团方面,改性后麦草明显增加了胺基基团和羧基基团。通过静态吸附法研究改性麦草秸秆对模拟水中Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附效果并对结果进行分析。与原麦草相比,改性后麦草秸秆对水中Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附量明显增加；去除效果受pH值的影响较大,pH值越高,对水中Cu(Ⅱ)的去除率越高,而Cr(Ⅵ)则恰恰相反。伪二级动力学方程可以较好地描述两种离子在改性麦草秸秆上的吸附过程,吸附过程受颗粒内扩散控制,但并不是唯一的速率控制步骤。吸附过程的焓变均为正值,且小于40 KJ mol-1,表明改性麦草秸秆对两种离子的吸附是一个吸热的物理吸附过程。Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附等温线分别对Langmuir和Freundlich符合的好,说明改性麦草秸秆吸附Cu(Ⅱ)是以单层吸附为主,而对Cr(Ⅵ)存在一定程度的多层吸附。吸附过程的熵变均为正值,表明吸附过程中固液界面反应体系的自由度增加了。改性麦草秸秆对混合离子的同步吸附性能研究结果表明：Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)在两性麦草上存在竞争吸附,且对Cr(Ⅵ)的吸附性能更佳,这一结果与单一体系中Cr(Ⅵ)的最大吸附量远远大于Cu(Ⅱ)的研究结果相一致,说明引入了较多的胺基基团；同时,将由不同的离子化次序向原麦草中引入胺基和羧基基团得到的产品的最大吸附量进行比较,结果表明,后加入的改性基团对一种产品的改性更有优势。综合判断可知,改性麦草秸秆对水中Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附主要为物理吸附过程,对Cr(Ⅵ)的吸附主要靠引入的季胺基团与之发生静电吸附来解释,而对Cu(Ⅱ)的吸附则是由于胺基基团的螯合和羧基的静电吸附同时作用。