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现代社会水体污染日趋严重,对环境及人体健康造成了极大危害。本文以柿单宁(PT)为原材料,经功能化改性,得到三种不同的柿单宁生物质吸附剂,研究了其对污水中的贵金属离子、重金属离子、有机染料的吸附性能。通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析(TGA)、比表面测试(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、Zeta电位、光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)等手段对其进行表征,探究其结构、形貌等微观信息;通过单因素实验考察最佳吸附条件;通过等温吸附,吸附动力学和吸附热力学研究,深层次的探索吸附机理;根据竞争吸附及可重复利用实验,探究三种功能化柿单宁生物质吸附剂的吸附特性及使用稳定性。主要研究内容如下:1.通过氧化石墨烯(GO)功能化PT,成功制备出PT-GO柿单宁生物质吸附。研究了其在水溶液中对贵金属离子Au3+、Pd2+、Ag+的吸附性能;利用SEM、TGA、FTIR和Zeta电位测试对PT-GO进行表征。吸附实验结果显示:Au3+、Pd2+、Ag+的最大吸附容量分别达到1325.09 mg/g、797.66 mg/g、421.01 mg/g。PT-GO对Au3+、Ag+的等温吸附过程适合用Langmuir模型描述,而Freundlich模型对Pd2+拟合效果更佳。Au3+、Pd2+的吸附动力学可用pseudo-second-order动力学模型描述,而pseudo-first-order动力学模型更适合描述PT-GO对Ag+的吸附过程。PT-GO对Au3+、Pd2+、Ag+的吸附机理可以通过离子交换、静电相互和物理吸附等解释。因此PT-GO是去除贵金属离子的理想生物质吸附剂,拓展了柿单宁生物质吸附剂在污水处理领域的潜在应用。2.通过壳聚糖(CS)功能化柿单宁(PT),成功制备出PT-CS柿单宁生物质吸附剂。研究了其对水溶液中Pb(II)离子的吸附性能,并利用FT-IR、XRD、SEM、BET、XPS和Zeta电位等方法对PT-CS吸附Pb(II)离子的吸附机制进行探索。结果显示:PT-CS对Pb(II)离子的吸附机制有氧化反应,螯合反应及静电相互作用;经Langmuir、Freundlich和Temkin等温吸附模型拟合发现,Langmuir模型对PT-CS吸Pb(II)过程的拟合效果最佳,PT-CS对Pb(II)离子的最大吸附容量达179.3 mg/g。PT-CS吸Pb(II)的吸附动力学过程可用pseudo-second-order动力学模型描述。经热力学计算发现,PT-CS对Pb(II)的吸附过程为自发吸热过程(ΔG0<0、ΔH0>0和ΔS0>0)。由以上结论可知,PT-CS是一种处理废水中Pb(II)离子污染的有效、低成本生物质吸附剂。3.通过聚乙烯亚胺(PEI)功能化PT,成功制备出PT-PEI柿单宁生物质吸附剂。研究了其对水溶液中阴离子染料-甲基橙(MO)的吸附特性。通过FT-IR、SEM、Zeta电位和TGA测试方法对PT-PEI进行了表征;系统地进行了一系列吸附实验,对吸附过程进行条件优化;动力学模型拟合发现,PT-PEI吸附MO过程遵循pseudo-second-order动力学模型,表明内部扩散是PT-PEI吸附MO的速率决定步骤。PT-PEI对MO的等温吸附过程适合用Freundlich模型描述,且最大吸附量达225.74mg/g。PT-PEI吸附MO过程是可行、自发及吸热的;MO在PT-PEI上的吸附机理受静电相互作用、氢键作用、π-π相互作用主导。因此,PT-PEI是一种从水溶液中有效去除阴离子染料-甲基橙的高性能生物质吸附剂。