改性甘蔗渣对镉离子的吸附
甘蔗渣基生物质炭对溶液中Cd(Ⅱ)的吸附解吸作用
甘蔗渣基生物质炭对溶液中Cd（Ⅱ）的吸附解吸作用随着电镀、冶金、印染、有色金属生产等工业活动的兴起，重金属污染形势严峻。
重金属可通过食物链在动物、人体内累积，危害人类健康[1-2]。
人们对重金属污染尤其是镉污染的担忧日益增加，如著名八大公害事件之一——由Cd引起的骨痛病、广州“镉米”事件和广西龙江河突发镉污染事件等，其危害程度取决于其存在化学形态和浓度。
目前，水体和土壤中重金属去除方法主要包括吸附法、化学沉淀法、絮凝法、电解法、离子交换法、膜分离法、生物修复法等[3-5]。
吸附法作为修复环境中重金属污染的一种经济有效的方法，受到广泛关注；而吸附法中新型廉价环保吸附材料的开发是目前国内外学者的研究热点。
生物质炭（biochar，简称BC）是在缺氧条件下将生物质裂解炭化产生的一类多孔结构和高比表面积的难溶物质。
生物质炭因其具有特殊的理化性质，在环境污染修复领域具有良好的应用潜力[6-7]。
相关研究表明，以玉米秸秆、树皮及木材为前驱物制备的生物质炭能较好地吸附Cd2+、Pb2+、Hg2+和As3+，而竹炭对水溶液中的Cu2+、Pb2+、Hg2+、Zn2+等具有良好的吸附效果。
此外有研究报道，以动物粪便为前驱物制备的生物质炭能够有效固定铜、镉、镍和铅离子。
生物质炭除了对水体中的重金属具有良好的吸附固定效果，对土壤中的重金属同样具有良好的修复效应。
Méndez等研究发现水稻秸秆生物质炭能将老化土中铅离子和铜离子的浓度明显降低。
Beesley等的研究结果证实硬木基生物质炭可较好地固定环境中的Cu（Ⅱ）、Cd （Ⅱ）、Zn（Ⅱ）和As（Ⅱ）。
[HJ1.4mm]本研究利用限氧控温炭化法以甘蔗渣为原材料，分别于350、450、550 ℃热解温度下制备3种生物质炭，以Cd（Ⅱ）为重金属代表，采用批量平衡吸附方法，研究生物质炭对溶液中Cd（Ⅱ）的吸附去除性能，并探讨其吸附机理，以期为重金属污染废水修复提供一定的理论依据。
一种改性甘蔗渣纤维素基复合吸附剂的制备方法[发明专利]
![一种改性甘蔗渣纤维素基复合吸附剂的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/75fdecc96394dd88d0d233d4b14e852458fb3901.png)
专利名称：一种改性甘蔗渣纤维素基复合吸附剂的制备方法专利类型：发明专利
发明人：谢新玲,马力,秦祖赠,苏通明,罗轩,张友全,纪红兵
申请号：CN202011184502.6
申请日：20201030
公开号：CN112403442B
公开日：
20220510
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种改性甘蔗渣纤维素基复合吸附剂的制备方法，属于废水处理领域，尤其涉及到对废水中重金属离子的去除。
本发明利用榨糖后的蔗渣改性多孔碳酸钙为原材料，过硫酸铵为引发剂，N,N‑亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，丙烯酸和丙烯酰胺为接枝单体，利用反相乳液法制备甘蔗渣纤维素基复合Pb2+吸附剂，用于废水中Pb2+除去。
该吸附剂对Pb2+有很好的去除效果，最大吸附容量达到110mg/g，并且具有有效的再生能力，循环10次过后任能达到85mg/g。
本发明以广西丰富的甘蔗渣为原材料，提取纤维素，为广西甘蔗渣的利用开辟了一个渠道，促进了广西地区经济的可持续发展。
申请人：广西大学
地址：530004 广西壮族自治区南宁市大学路100号
国籍：CN
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甘蔗渣生物质炭表征及对废水中Cr(Ⅵ)的吸附特性
甘蔗渣生物质炭表征及对废水中Cr(Ⅵ)的吸附特性作者：刘雪梅马闯吴凡赵蓓来源：《江苏农业科学》2019年第16期摘要：以甘蔗渣为原料，在普通空气下炭化，制得炭化甘蔗渣，采用扫描电镜分析（SEM）、红外光谱分析（FTIR）、比表面积和孔容分析（BET）等方法对炭化前后甘蔗渣进行表征，研究甘蔗渣生物炭对废水中Cr（Ⅵ）的吸附效果。
表征结果显示，炭化前甘蔗渣孔隙结构较少，结构较平整;炭化后甘蔗渣出现大量孔隙，比表面积大大增加。
炭化后的甘蔗渣化学结构发生了变化，产生新的官能团，吸附效果大大提高。
试验结果表明，炭化后甘蔗渣吸附废水中Cr（Ⅵ）的最佳工艺条件：吸附温度为25 ℃，初始废水pH值为2，炭化后甘蔗渣加入量为14 g/L，吸附时间为120 min，轉速为120 r/min，在此条件下处理初始浓度为50mg/L的废水时，去除率达到97.7%，最大吸附量为5.013 mg/g。
吸附热力学结果显示，Langmuir等温吸附模型能更好地反应吸附过程。
吸附动力学结果表明，该吸附过程遵循拟二级动力学方程。
关键词：甘蔗渣;空气;炭化;废水;吸附;Cr（Ⅵ）;污染治理中图分类号： O657.32;X703 ;文献标志码： A文章编号：1002-1302（2019）16-0312-05收稿日期：2018-03-29基金项目：江西省科技支撑计划（编号：20161BBF60060）;江西省自然科学基金（编号：20151BAB207009）。
作者简介：刘雪梅（1978—），女，江西吉安人，博士，副教授，主要从事环境监测和固体废物处理与处置的研究。
通信作者：马闯，硕士研究生，主要从事改性农林废弃物对重金属的吸附研究。
随着工业化水平不断提高，产生了大量对环境造成严重污染的重金属，其中铬（Cr）是一种典型的重金属元素，主要通过铬盐生产行业、电镀等人类活动进入环境当中[1-2]，对环境危害极大。
因此，水体中Cr（Ⅵ）的污染治理已迫在眉睫[1-3]。
甘蔗渣表面处理及吸附Cd2+的应用
关 键词 ：甘蔗渣 ；丁二酸 ； 镉； 吸附性能
中图分 类号 ：Ｘ ７ １ ２
文献标 码 ：Ａ
文章 编号 ：１ ０ ０ １ — ９ ６ ７ ７ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ６ — ０ ０ ６ ６ — ０ ３
Ｓｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ Ｔｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｂａ ｇ ａ ｓ ｓ ｅ ａ ｎｄ Ａｄ ｓ ｏ ｒ ｐｔ ｉ ｏ ｎ Ｃａ ｄ ｍｉ ｕｍ ｏ ｆ Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
ｗｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｅ ｎ ｈａ ｎ ｃ ｅ ｄ ｗｈ ｅ ｎ ｂａ ｇ ａ ｓ ｓ ｅ ｐ ｕｒ ｉｆ ｉｅ ｄ ｂ ｙ １ ０％ ｓ ｕ ｃ ｃ ｉ ｎ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ． Ｔｈ ｅ ｂｅ ｓ ｔ ｃ ｏ ｎｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ａ ｄ ｍｉ ｕ ｍ ａ ｄｓ ｏ ｐｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｂ ｙ ｐ ｕ ｒ ｉ ｉｅ ｆ ｄ
Ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎｅ ｅ ｉｎ ｒ ｇ，Ｈａ ｉ ｎ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｈａ ｉ ｎ ａ ｎ Ｈａ ｉ ｋ ｏ ｕ ５ ７０ ２ ２ ８；
２ Ｈａ ｉ ｋ ｏ ｕ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｈ ｅ ｒ ｂ ａ ｌ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ｉ ｎ ｅ ，Ｈａ ｉ ｎ ａ ｎ Ｈ ａ ｉ ｋ ｏ ｕ ５ ７ ０ ２ ０ ８ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
改性甘蔗渣对Cu_2_和Zn_2_的吸附机理
； q e 和 q t 是吸
准一级动力学方程表明吸附反应只受一个因素 控制， 活性位点数或底物的浓度是吸附速率的决定 因素。 （ 2 ） 准二级动力学模型 t 1 1 = t 2 + qt q k2 q2 2 g / （ mg · min ） ； q e 和 式中： k2 是二级吸附速率常数， q t 同上。 准二级反应方程表明在既定的条件下吸附速率 受两个主要因素所控制， 在吸附反应中这 2 个主要 的因素分别为底物的浓度和吸附活性位点数 。 （ 3 ） 颗粒内部扩散模型 qt = ki t 2
2
2． 1
结果与讨论
改性蔗渣的制备 甘蔗渣作为一种廉价易得的吸附剂， 已被应用
图 3 和图 4 分别为 PMDA 和 EDTAD 改性前后 甘蔗渣的红外谱图。PMDA 改性后的甘蔗渣分别在 1 738 ， 1 513 和 1 383 cm － 1 出现 3 个新峰。1 513 和
第2期
齐亚凤等： 改性甘蔗渣对 Cu
40． 0 μg / mL。
图4
EDTAD 改性甘蔗渣和未改性甘蔗渣的红外图谱 Fig． 4 FTIR spectra of EDTAD modified and unmodified bagasse
1 383 cm － 1 这两个峰分别对应羧基中的 C O 的对 称与不对称伸缩振动峰。 EDTAD 改性后的甘蔗渣 1 515 和 1 332 cm － 1 出现 3 个新峰。 分别在 1 738 ， 1 515 和 1 332 cm － 1 这 2 个 峰 分 别 对 应 羧 基 中 的 C O的对 称 与 不 对 称 伸 缩 振 动 峰。 位 于 1 738 cm － 1 的峰为酐基或羧基中的 C O 双键伸缩振动 ［9 ］ PMDA 和 EDTAD 与甘 峰 。红外图谱的结果表明， 蔗渣表面的羟基发生酰化反应， 从而在甘蔗渣表面 引入羧基、 氨基等官能团。 2． 3 吸附动力学实验 吸附动力学研究主要是用来描述吸附剂对吸附 质的吸附速率， 通过动力学模型对数据进行拟合 ， 进 一步探讨其吸附机理。 （ 1 ） 准一级动力学模型 ln（ q e － q t ） = lnq e － k1 t min 式中： k1 是一级吸附速率常数， mg / g。 附平衡时和 t 时的吸附量，
甘蔗渣吸附剂的制备及其对Pb 2+、Cu 2+、Cr 3+的吸附动力学研究
２０ ０ ８年 １ １月
甘蔗渣吸附剂的制备及其对 Ｐ 、Ｃ 、 ｂ ｕ Ｃ３的吸 附动 力学研 究 ｒ＋
姜 玉 一，庞 浩。 ，廖 兵
（ ．中国科学院广州化学研究所／ 中国科学院纤维素化学重点 实验室， 东 广州 ５０ ５ ； １ ／ 广 １６０ ２ ．中国科学院研 究生院，北京 １０４ ） ００ ９
其中，ｃ是初始离子浓度 ，ｍ ／ ； 。 ｇＬ Ｃ是吸附 ｔ 时刻 后溶液 中离子浓度 ，ｍ ／ ；Ｖ ｇ Ｌ 是溶液 的体积 ，Ｌ ；
定按照文献 ［ ］的方法进行。 ６
收稿 日期 ：２ ０ — ６—１ ０８ ０ ９
基金项 目：国家 “ ６ ”资助项 目 （０ ７ Ａ ０７ ） ８３ ２０ Ａ １０ ４ ；广东省 自然科学基金资助项 目 （ ０２ ０ ９ ） Ｅ ６ ０６ ２
甘 蔗渣及其 改性后 产物 的红
少污染 以及 这些 残 留物带来 的处理 问题 ，同时还 可 以增加农 民或加 工者 的农作物 价值 。近年来 ，一些 农 业 废 弃 物 已 被 用 作 离 子 吸 附 剂 如 麦 麸 、锯 Ｊ
对试验数据最为吻合 。所制备的改性甘蔗渣 吸附剂对这 ３ 种离子 的吸附量为 ｃｊ ｒ ＞Ｃ “ ＞ ｂ 。 ｕ Ｐ“
关 键 词 ｉ甘蔗渣 ；吸附 ； 动力学 ；金属离子
中图分 类号 ：０４ 文献标 识码 ：Ａ ６７ 文章编 号 ：０２ － ７ ２０ ）０－ ３－ ５９ ５９（０８ ６ ０２ ６ ６ ０ ０
重金属污染对生态环境和人类健康的影响 日 益 严 重 ，含有 重金属 废水 的处理 已得到 工业界 与学术
界越 来越 多的重视 。活性 炭在 工业废水 处理 中 的应
１ ２ 甘蔗渣 吸 附剂 的制备 ．
甘蔗渣表面处理及吸附Cd2＋的应用
甘蔗渣表面处理及吸附Cd2＋的应用吴起惠;吴颖娇;潘勤鹤;罗盛旭;张才灵;智霞;牛成【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)006【摘要】以甘蔗渣为原料，经10％丁二酸对甘蔗渣进行处理，经丁二酸处理能显著提高其对Cd2＋的吸附能力。
分别考察甘蔗渣处理前后在不同初始浓度、时间、pH、吸附剂用量等因素条件下吸附Cd2＋。
实验结果表明处理过的甘蔗渣吸附最佳初始浓度为20 mg／L、吸附时间是1 h、 pH为6、在60 mg／L镉离子溶液中吸附剂用量为0.6～1.0 g／100 mL。
%Bagasse purified by 10% succinic acid were used as the adsorption material, the adsorption capacities would be enhanced when bagasse purified by 10% succinic acid.The best condition of cadmium adsorption by purified bagasse, the influencing factors, such as initial concentration, adsorption time, pH values, and dosage of adsorption materials were focused on and discussed.The results of purified bagasse showed that Cd2+initial concentration of 20 mg/L, adsorption time of 1 h, pH of 6, adsorbent dosage of 0.6~1.0 g/100 mL in Cd2+concentration of 60 mg/L.【总页数】3页(P66-68)【作者】吴起惠;吴颖娇;潘勤鹤;罗盛旭;张才灵;智霞;牛成【作者单位】热带生物资源教育部重点实验室，海南大学材料化工学院应化系，海南海口 570228;海口市中医药学校，海南海口 570208;热带生物资源教育部重点实验室，海南大学材料化工学院应化系，海南海口 570228;热带生物资源教育部重点实验室，海南大学材料化工学院应化系，海南海口 570228;热带生物资源教育部重点实验室，海南大学材料化工学院应化系，海南海口 570228;热带生物资源教育部重点实验室，海南大学材料化工学院应化系，海南海口 570228;热带生物资源教育部重点实验室，海南大学材料化工学院应化系，海南海口 570228【正文语种】中文【中图分类】X712【相关文献】1.粘盖牛肝菌不同菌株对Zn2+、Cd2+的吸附及其对油松Zn2+、Cd2+的耐受性[J], 白淑兰;赵春杰;房耀维;白玉娥;刘勇2.羟基磷灰石/聚氨酯复合纳米纤维制备及其对重金属Cd2+的吸附应用研究 [J], 李亚静;唐文英;王泽颖;孙辉;施亦东;谭淋3.霉变甘蔗渣和普通甘蔗渣对废水中Cr(Ⅵ)的吸附 [J], 刘雪梅;马闯;陶嘉熙;田秉汝4.羟基磷灰石/甘蔗渣生物质炭对水中Cd2+的动态吸附研究 [J], 张庆;李欢欢;梁美娜;徐水萍;颜利玲5.猕猴桃木生物质炭对溶液中Cd2+、Pb2+的吸附及应用研究 [J], 任春燕;郭堤;刘翔宇;李荣华;杜娟;张增强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
以甘蔗渣为原料制备高性能吸附剂及其应用研究
项目名称：以甘蔗渣为原料制备高性能吸附剂及其应用研究简介：本研究对甘蔗渣进行化学改性，制备对有机染料伊红和重金属离子Cu２＋、Cr3+有较强吸附能力的吸附剂。
研究了有机染料伊红及重金属离子Cu2＋、Cr3+的pH、温度、吸附时间等因素对吸附的影响。
结果表明，当溶液pH为6时，改性甘蔗渣对有机染料伊红的吸附量比甘蔗渣提高了18倍，对金属Cu2+ 、Cr3+的吸附量也有提高，吸附过程可用Langmuir 型吸附等温线较好地模拟。
详细介绍：多年来印染废水和制革废水的处理一直是个难题。
水体污染不仅破坏水生生态系统，而且造成水质性缺水，使工农业、生活受到严重的影响，也严重威胁到我们人类的健康。
因此，对废水采取经济的综合治理，使之达到国家污水的排放标准，严格治理水体污染，减轻环境压力，无疑成为社会一个亟需解决的问题。
印染、制革废水是水体污染的重要组成部分，印染、制革废水中大多含有水溶性的有机染料，如活性染料、阴离子染料、酸性染料等，甚至会含有重金属离子。
目前，对于水体污染的处理方法有很多，主要是物理化学吸附。
现阶段不少吸附染料的材料都具有良好的吸附性能，然而这类吸附剂存在着很多显著的缺陷。
甘蔗渣是大量存在的废弃物，具有成本低廉，产量丰富的优点.对此外，大量文献报道了甘蔗渣及其衍生物因具有丰富的毛细管，对金属离子的吸附，效果还是不错的，但对染料吸附不是太好，可能原因是甘蔗渣表面的基团与染料的不能有效的结合。
甘蔗渣进行改性，用以处理印染废水和制革废水中的燃料以及重金属，不仅高效环保，而且还安全无污染，具有很高的应用前景。
本研究通过在甘蔗渣中引入四乙烯五胺，制备表面具有大量阳离子氨基的改性甘蔗渣，从而获得一种廉价易得、高效的、可以同时较好地吸附有机污染物（以染料伊红为模拟物）和重金属离子（以 Cu2+、Cr3+离子为模拟物）的改性甘蔗渣吸附剂，用来处理废水。
并对甘蔗渣和改性甘蔗渣的结构进行了红外光谱表征，且分别探讨了吸附有机染料伊红以及吸附重金属离子Cu２＋、Cr3+的吸附动力学、吸附等温线，研究了溶液的pH等因素对吸附的影响。
甘蔗渣改性及其基于紫外吸收光谱法对Cu2+的吸附能力的研究
课程设计说明书题目：甘蔗渣改性及其基于紫外吸收光谱法对Cu2+的吸附能力的研究姓名学号：杜春雨20100401310005丁逸男20100401310004宋永强20100401310017年级：2010级学院：材料与化工学院系别：应用化学系专业：应用化学专业指导教师：王小红老师完成日期：2013年11月1日摘要随着工业的发展，大量重金属废水的排放严重污染了环境，重金属污染已成为全球最严重的环境问题之一，其治理迫在眉睫。
目前，处理重金属废水常用的方法主要有化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法、溶剂萃取法、膜分离法、电解法等。
以上几种重金属废水的处理方法大部分都存在成本高、操作复杂和二次污染等问题。
近年来，生物吸附法因其操作简单、原材料来源丰富、环境友好等特点而备受关注。
但未经处理的生物吸附剂存在吸附容量较低，对重金属废水的处理效率不高等问题。
因此，改性生物吸附近年来一直是众多学者研究的热点。
本文采取一种简单，温和的方法制备了丁二酸改性甘蔗渣，用改进的紫外吸收光谱法分别对改性和未改性的甘蔗渣进行温度、初始浓度和时间与吸附率的研究。
在改进的紫外吸收光谱法中，吸光度与铜离子浓度成线性关系，回归曲线方程为A=***c+***，A为吸光度，c为铜离子质量浓度(mg·L-1)，相关系数R=***，方法的线性范围***，检出限***，回收率为***，说明改进的紫外吸收光谱法适用于对铜离子吸附能力的研究。
对铜离子吸附试验结果表明，溶液温度，铜离子的初始浓度和吸附时间对改性和未改性的甘蔗渣吸附铜离子均有一定的影响，较佳的溶液温度为***，铜离子初始浓度为***，吸附时间为***。
且在不同条件下，改性的甘蔗渣均比未改性的甘蔗渣的吸附率高。
关键词：紫外吸收光谱法；铜离子；吸附；改性；甘蔗渣目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2铜离子污染的危害 (1)1.2.1铜离子对植物的危害 (1)1.2.2铜离子对人体的危害 (3)1.3 废水中Cu2+的常规处理方法 (3)1.3.1.化学法处理含铜废水 (3)1.3.2离子交换法处理含铜废水 (4)1.3.3膜分离技术处理含铜废水 (5)1.3.4生物法处理含铜废水 (5)1.4 生物吸附研究 (5)1.4.1生物吸附机理 (5)1.4.2影响生物吸附的因素 (6)1.4.3 生物吸附的研究现状 (7)1.5 测定Cu2+浓度的方法 (8)1.5.1 概述 (8)1.5.2 测定方法简介 (8)1.5.3小结 (11)1.6 课程设计选题背景及主要研究内容 (11)第二章实验材料、试剂和方法 (12)2.1实验设备和试剂 (12)2.1.1实验原料和试剂 (12)2.1.2实验设备及分析仪器 (12)2.2 实验方法 (13)2.2.1甘蔗渣的制备 (13)2.2.2 紫外吸收光谱法测定Cu2+含量的方法 (13)第三章改性甘蔗渣对金属铜离子吸附的研究 (15)3.1 引言 (15)3.2 温度对吸附的影响 (16)3.3 初始浓度对吸附的影响 (17)3.4 吸附时间对吸附的影响 (17)第四章结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)第一章绪论1.1引言化工、印染、电镀、有色冶炼、有色金属矿山开采、电子材料漂洗、染料生产等过程中常产生大量的含铜废水。
氯化锌改性甘蔗渣生物质炭对Cr(Ⅵ)的吸附研究
氯化锌改性甘蔗渣生物质炭对Cr(Ⅵ)的吸附研究
王亚伟;陈双莉
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2024(51)6
【摘要】以甘蔗渣为原料,采用氯化锌改性的方法,制备新型改性生物质炭并用作吸附剂去除水体中的Cr(Ⅵ)。
采用SEM、FTIR对改性前后的生物质炭表面结构、孔径、比表面积和表面官能团进行了表征。
通过初始浓度、吸附剂用量、温度、时间和pH值五组单因素控制实验,确定了最佳吸附条件,探讨了各种因素对吸附效果的影响。
实验结果表明,在改性生物质炭用量为2 g·L^(-1),35℃,pH2.0左右,吸附时间120 min,铬离子初始浓度为100 mg·L^(-1)的时候吸附效果最好,吸附量45.64 mg·g^(-1),去除率可达91.64%。
该生物质炭对Cr(VI)的吸附符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程符合准二级动力学方程。
【总页数】5页(P34-37)
【作者】王亚伟;陈双莉
【作者单位】西安建筑科技大学化学与化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ35;TQ424
【相关文献】
1.改性甘蔗渣制备活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究
2.氯化锌造孔甘蔗渣制备的生物炭对废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究
3.氯化锌造孔甘蔗渣炭的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附
性能试验研究4.改性甘蔗渣炭对Cr(Ⅵ)的吸附研究5.氯化锌改性玉米秸秆生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究
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柠檬酸改性甘蔗渣对重金属吸附及再生性能研究
速上升，就会出现明显的失重 $
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图1甘蔗渣改性前后TG-DSC曲线 Figure 1 TG - DSC curves of bagasse before and after modiqcaUon
成吸附实验，
式计 附率：
吸附率=(1 ~Ac/A0) V 100%
式中，A-为吸附后溶
,Ao为吸附前溶液吸
$
2结果与讨论
2.1吸附影响因素
考察pH值、吸附时间、吸附 、吸附剂用量
对 甘蔗渣吸附 的 ，结果见表1$
1
, 甘 渣吸附重金属的最佳条件为吸
附 50 V ;吸附时间30 min;甘蔗渣用量0. 5 y$
37 -44.
Liu Xuemei，Mv Chuang，Tvo Jicxi. Preparation of oxalic vcid
modified bagasse cerbon and its adsorption characteristics fot
Cr( $) ( J]. Biomass Chemicct Engineering，2019，53 (4):
:J] .New Chemicct Materials，2018，46 (2 ) ：259 -263.
甘蔗渣改性前后的IR谱图如图3所示$由图
3可知， 后的甘蔗渣
改性甘蔗渣对Cr(Ⅵ)的吸附工艺研究
ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｃ ｒ （ Ｖ Ｉ ） ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ２ ０ ｍｇ ／ Ｌ ， ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ｗ ａ ｓ ８ ｈ ， ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｓ ｏ ｐｔ ｒ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｗ ａ ｓ ５ ０℃， ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｒ （ Ｖ Ｉ ）ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｄ ９ ０ ． ０ ２ ％． ｈ ｅ兀 １ Ｔ 一 Ｉ Ｒ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｕ ｍ ｓ ｈ ｏ ｗ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ， ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｍ ｏ ｄ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｔ ｈ ｅ
Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ：ｂ ａ ｇ ａ ｓ ｓ ｅ ； ｍｏ ｄ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ； ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｂ ｅ ｎ ｔ ； Ｃ ｒ （ Ｖ Ｉ ）
重 金属 离子 污染 主要来 源 于 ：工 业污染 、农业 污 染 、生活 污染 。重金 属离 子通 过食 物链 的生 物放 大 作用 成千 百倍 富集 ，然后 进入 人体 ，很 难 自然排 出或彻 底清 除 ，对 人 体 的危 害一 般是 终生 、不 可逆 的 。 因此 ．水 体 重 金 属 离 子 污 染 已经 成 为 当今 世 界 上 最 严 重 的 环境 问题 之 一 ［ ｔ － ２ ３ 。水 体 重 金 属 离 子 污 染 的治理 方 法有 ：物理 法 ］ 、化 学 法 ［ 、生 物 法＿ ７ ＿ ］ 。物理 法 和 化学 法 由于操 作 费 用 高 ，综 合 治 理 效果 不 明显 。现在 已很少 使用 。生 物法 具有 原 料
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改性甘蔗渣对镉离子的吸 附
池汝 安， 王丽艳， 余军霞， 何正 艳， 徐志高， 张越ｊ ｝
（ 武 汉 工程 大学化 工与 制 药学院 ， 绿 色化 工过 程教 育部 重 点 实验 室 ， 湖北 武 汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４ ）
摘 要： 用 均 苯 四 甲 酸 二 酐 对 甘 蔗 渣 进 行 改性 ， 并制 成吸附固定床 ， 探讨其对镉离子 的动态吸附行为． 采 用 蠕
固液 两相 分 离 来 去 除 水 溶 液 中污 染 物 的方 法 ． 作
物秸 秆 表面 含 有 丰 富 的 羟 基 ， 被 属 离子 的吸 附研 究 中［ １ ＿ ６ ］ ． 未 改性秸 秆 表 面 官 能 团较 为 单 一 ， 并 且 对 重 金 属
１ ０ ０ ｍｇ ／ Ｌ的 条 件 下 ， ０ ． ０ ７ ５ ￣０ ． １ ５ ｍｍ 的 甘 蔗 渣 对 镉 离 子 的 饱 和 吸 附 容量 为 ５ ３ ． ２ ｍｇ ／ ｇ ， 改 性 甘 蔗 渣 饱 和 吸
附容量为 １ ２ １ ｍｇ ／ ｇ ， 改 性 甘 蔗 渣 对 镉 离 子 的 吸 附效 果 明显 增 强 ． 吸 附剂 粒 径 、 溶 液 初始 浓度 、 流 速 等 对 吸 附 影 响较小（ 饱和吸附容量 为 １ ０ ３ ． ２ ～１ ２ ４ ｍｇ ／ ｇ ） ， 固定床可在较宽 的实验 条件下重 复利用． 改 性 甘 蔗 渣 对 铜 离 子
剂对 重 金属离 子 吸 附能 力 有 了显 著 提 高＿ ７ ］ ， 大 大 地 增强 了其处 理 污水 的能力 ． 通 常 情况 下 ， 静 态 吸 附 中很 难 有 效 的对 重 金 属离子实现选择性 的分离． 而动 态吸附 （ 柱 内 吸 附） 可 以 实 现 不 同 亲 和 力 底 物 的 分 离 与 富 集［ ｇ 删 ， 是实 际应用 的主要 工作 方式 ， 也 是 目前 生物 吸 附研 究 领 域 的热 点 ． 本 研 究 先 采 用 简 单 温 和 的化 学 接 枝 法 制 备 高 吸 附 容 量 的均 苯 四 甲 酸 二酐 改 性 的甘 蔗 渣 ， 对 改 性 前 后 吸 附 效 果 进 行 考 察， 并 考察 了改性 甘蔗 渣 固定 床 对镉 离 子 的 动 态 吸 附行 为 ， 探讨流速、 浓度、 粒 径 等 对 吸 附 的影 响
的吸附亲和力显著高于镉离子 ， 控 制 操 作 时 间 可实 现镉 离 子 、 铜 离 子 的选 择 性 分 离 ． 关键词 ： 固定 床 ； 吸附 ； 甘蔗渣 ； 镉离子 ； 竞 争 吸 附 中图分类号 ： Ｘ７ １ 文 献标 识 码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ － ２ ８ ６ ９ ． ２ ０ １ ３ ． １ ２ ． ０ ０ ３
第３ ５ 卷第 １ ２期 ２ ０ １ ３年 １ ２月
武
汉
工
程
大
学
学
报
Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎｏ ． １ ２
Ｄｅ ｃ ． ２ ０１ ３
Ｊ ． Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ． Ｔｅ ｃ ｈ ．
文章编号 ： １ ６ ７ ４—２ ８ ６ ９ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ — ０ ０ １ ２ —０ ５
４ Ｈ Ｏ， 分析 纯 ， 国药 集 团化学 试 剂 有 限公 司 生 产 ；
Ｎ， Ｎ 一 二 甲基 甲酰 胺 ， 分析纯 ， 国药 集 团化 学 试 剂
有 限公 司 生 产 ； 均 苯 四 甲酸 二 酐 （ Ｐ ＭＤ Ａ） ， 分 析
离 子 的亲和力 不高 ， 吸 附 容量 低 ． 经 过 改性 后 吸 附
０ 引 言
生物 吸附 法是利 用 某 些生 物 体 本身 的化 学结 构及 成分 特性 ， 吸 附溶 于水 中 的化 学污 染 物 ， 通 过
１ 实 验 部 分
１ ． １ 仪器 与试 剂
乙二胺 四 乙酸 二 钠 ， 分析纯， 国药 集 团化 学 试 剂有 限公 司 生产 ； Ｃ ｕ （ Ｎ ０ ３ ） ２・３ Ｈ２ Ｏ、 Ｃ ｄ （ Ｎ ０ ３ ） ２・
动 泵逆 流 吸 附 的 方 式 ， 首先对改性前后 吸附效 果进行考 察． 然后研 究溶液初 始浓度 、 填充 粒径 、 流速 、 铜 离 子
等 对 改 性 甘 蔗 渣 吸 附 镉 离 子 的 影 响 及 固定 床 的重 复 使 用 情 况 ． 结果表明在流速为 ６ ． ２ ５ ｍＬ ／ ｍｉ ｎ 、 质 量 浓 度 为
纯， 国药集 团化学试 剂有 限公 司生 产．
原 子吸 收分光 光度 计 Ｓ Ｐ 一 ３ ５ ３ ０ ， 上海 光谱 仪 器
有 限公 司 ； 电子 分 析 天 平 Ｅ Ｌ ２ ０ ４ ， 梅 特 勒一 托 利 多 仪器（ 上海） 有 限公 司 ； 电热鼓 风 干 燥 箱 １ ０ １ — ２ Ａ Ｂ， 天津 市 泰 斯 特 仪 器 有 限公 司； 蠕动泵 Ｌ ｏ ｎ ｇ ｅ ｒ
Ｐ ｕ ｍｐ Ｂ Ｔ１ ０ ０ － ２ Ｊ ， 保定 兰格 恒流泵 有 限公 司． １ ． ２ 改性 甘蔗 渣 固定床 的制 备 将 １ ５ ． ０ ｇ均 苯 四甲酸 二酐 溶解 在 ５ ０ ０ ｍＬ的
Ｎ， Ｎ一 二 甲基 甲酰 胺 中 ， 混合 液 中加入 １ ０ ． ０ ｇ经粉 碎 过筛 的甘 蔗渣 ， 于７ Ｏ℃ 反应 ４ ｈ ， 后离心 ， 依 次 用去 离 子 水 、 ０ ． ０ １ ｍｏ ｌ ／ Ｌ Ｎａ ＯＨ 溶 液 ， 洗 涤 产 物 数次 ， 离心 后将 产物 置于 ６ ０ ℃烘箱 中干 燥 ． 湿 法装 柱将 １ ． ５ ｇ改 性 甘 蔗 渣 填 充 到层 析 柱 中 （ 内径 为 １ ． ０ ｃ ｍ， 长度 ２ ０ ｃ ｍ） 制成 吸附 固定床 ． １ ． ３ 动 态吸 附实验 重金 属 离 子 溶 液 通 过 蠕 动 泵 逆 流 至 固定 床