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近年来,水体重金属污染的治理受到人们越来越多的关注的。吸附法是常用水体重金属污染治理技术之一,其中采用各种农业废弃物作为吸附材料,不仅以废治废,而且经济实惠,是很有潜力的处理技术。为了提高农业废弃物的吸附效率,改性是目前的研究热点。而为了开发有效的改性技术,必须要了解改性的机理和提高吸附效率的机理。本课题组前期工作制得对Cd2+和pb2+吸附性能良好的高锰酸钾改性块状花生壳,本论文在其基础上,分别研究改性前后花生壳表面的理化性质,功能基团分布,了解改性带来的微观变化;以及研究改性前后的花生壳对Cd2+和pb2+的吸附机理,分析改性带来哪些吸附机理的变化,是哪些微观结构和性质的改变提高了吸附效率。本文通过考察吸附剂投加量、溶液初始pH、温度、时间等影响因素对块状花生壳吸附Cd2+和Pb2+的影响,并将结果与前期对高锰酸钾改性花生壳的相应研究做对比,系统对比研究了花生壳原样和改性样对Cd2+和pb2+的吸附性能。此外,通过测定改性花生壳等电点,考察离子强度对改性花生壳吸附Cd2+和pb2+的影响、吸附前后吸附质溶液pH变化情况及蒸馏水、NaCl、HNO3、柠檬酸和EDTA五种解吸液对Cd2+和pb2+的解吸效果,并通过X-射线光电子能谱仪和傅里叶变换红外光谱仪对吸附前后的吸附剂进行表征,对比研究了花生壳原样和改性样的表面特征及其对Cd2+和Pb2+可能的吸附机理。主要研究结果如下:(1)高锰酸钾改性使花生壳的吸附性能大大提高,改性后花生壳对Cd2+和pb2+的最大吸附量分别为原样的4倍和5倍;此外吸附平衡时间也由原样的36h缩短为改性样的18h。(2)经高锰酸钾改性后,花生壳的表面特征发生了变化,更有利于其吸附带正电荷的重金属离子:改性后,花生壳表面等电点由6变为4,改性花生壳表面的负电荷增多;花生壳原样的BET比表面积低于仪器检出限未能检测出,而改性后花生壳的BET比表面积增大为4.368m2/g,可以为吸附提供更多的吸附位点;改性后花生壳表面的碳氧健或碳氧双健等含氧官能团增多,更有利于通过络合作用吸附重金属离子,且改性后花生壳表面生成了二氧化锰,对Cd2+和pb2+的吸附也起到一定的作用。(3)块状花生壳对Cd2+和pb2+可能的吸附机理是:Cd2+通过静电吸附等物理作用和外层络合等作用进行吸附;pb2+的吸附机理可能是与花生壳发生静电吸附等物理作用、离子交换和外层络合(4)改性花生壳对Cd2+和Pb2+可能的吸附机理是:Cd2+是通过外层络合、离子交换和内层络合的联合作用被吸附的;Pb2+主要是与改性花生壳上的O、N等活性基团发生内层络合;此外,改性花生壳表面生成的二氧化锰对Cd2+和Pb2+的吸附也起到一定的作用。