改性白果殼對水溶液中重金屬鎘的吸附研究
摘要:
為實現(xiàn)農(nóng)林廢棄物的資源化利用和開辟廉價、高效的重金屬吸附劑,利用1%KMnO4溶液對白果殼進行化學改性,制備成KMnO4改性白果殼(命名為WSK),用于水溶液中Cd2+的吸附,研究溫度、pH、反應時間、初始Cd2+濃度4個因素對WSK吸附Cd2+的影響,并通過模型擬合、電鏡掃描(SEM)和紅外光譜(FTIR)分析,對吸附機理進行了初步探討。結果表明,WSK是一種理想的Cd2+吸附劑,其吸附性能受溫度、pH、反應時間、Cd2+初始濃度的影響。吸附量與體系溫度呈正相關,溫度越高吸附量越大;隨pH的增加吸附量先升高后降低,pH為5.5時,吸附效果最佳;在60min后基本達到吸附平衡;隨著Cd2+初始濃度的升高,WSK對水中Cd2+的吸附量逐漸增加,當Cd2+濃度為300mg·L-1時,去除率為94.49%,基本達到吸附飽和。WSK對水中Cd2+的吸附符合Freundlich模型,決定系數(shù)R2為0.94,最大吸附量為119.76mg·g-1;吸附過程符合二級動力學吸附模型,R2為0.9995。SEM照片顯示W(wǎng)SK表面呈多孔結構,增加了WSK的比表面積、孔容及表面吸附位點,這有助于提高其吸附性能。紅外光譜圖分析表明,WSK主要靠-OH、-COO-、-NH-、C=O、-P=O、-CH-等離子活性官能基團與Cd2+配位結合,其中-COO-起重要作用。
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