论文部分内容阅读
随着现代工业的发展和经济的全球化，水体污染日趋严重，水体污染主要包括重金属离子污染和染料污染，无论是重金属还是染料废水都会严重影响水体环境，进而影响了人类的健康与发展。目前，吸附法已经成为处理废水的一种重要方法，而生物质吸附剂以其低成本高效率的特点被广泛利用。丝瓜络是丝瓜的成熟果实的维管束，主要成分是纤维素、半纤维素及木质素三部分。其独特的多孔性结构使其在吸附方面得到广泛应用。本课题中对丝瓜络进行碱处理，制备出一种成本低廉、环境友好的生物质吸附剂，以金属离子Cu(II)和阳离子染料甲基绿为代表，研究了丝瓜络纤维对水体中金属离子及染料污染物的吸附性能，讨论了其吸附机理，总结如下：（1）通过扫描电镜、比表面积测定以及红外光谱等分析等测试手段，对丝瓜络进行了表征。结果表明：处理后的丝瓜络表面粗糙，有孔状结构，测定的比表面积为1.2359m2/g，红外图谱显示丝瓜络富含羧基、羟基等活性基团，有较好的吸附特性。（2）通过实验考察了pH值、吸附时间、腐植酸、吸附温度及共存离子等因素对Cu(Ⅱ)吸附的影响，研究结果表明，pH对Cu(Ⅱ)的吸附有较大影响，当pH小于8.0时，HA的存在加强了Cu(Ⅱ)在丝瓜络上的吸附，而在pH大于8.0时减弱了Cu(Ⅱ)在丝瓜络上的吸附，共存阴离子对吸附过程的影响较为明显；Langmuir模型拟合Cu(Ⅱ)的吸附等温线效果较好；动力学研究表明丝瓜络对Cu(Ⅱ)的吸附能快速达到平衡，并且Cu(Ⅱ)在丝瓜络上的吸附过程符合准二级动力学方程，说明主要是物理化学反应过程控制吸附过程。同时，本文还考察了在不同温度下丝瓜络吸附Cu(Ⅱ)热力学参数（ΔH0、ΔS0和ΔG0），结果显示该吸附过程为一个自发的吸热过程。（3）丝瓜络对甲基绿的吸附过程研究表明，pH值在3.0-7.0范围时，甲基绿在丝瓜络上的吸附率是随着体系中pH值的增加而增加，直到pH=7.0时，吸附率达到最大值，当pH>7.0时，吸附率趋于平衡，基本保持不变。Langmuir模型拟合甲基绿的吸附等温线效果较好；丝瓜络对甲基绿吸附能快速达到平衡，并且甲基绿在丝瓜络上的吸附过程符合准二级动力学方程。同时，还考察了在不同温度下丝瓜络吸附甲基绿的热力学参数（ΔH0、ΔS0和ΔG0），结果显示该吸附过程为一个自发的吸热过程。