试析凤眼莲纤维改性及其对重金属吸附性能的初步研究

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1、华中农业大学硕士学位论文凤眼莲纤维改性及其对重金属吸附性能的初步研究姓名：谭良峰申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：朱端卫20070501华中农业大学学位论文独创性声明及使用授权书学位论文石如需保密，解密时间年月日是否保密口独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华中农业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料，指导教师对此进行了审定。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文

2、中做了明确的说明，并表示了谢意。研究生签名：事军良咩帆l。07年钼g日签名日期：1。'7年f月g日签名日期：力茹7午6月少日注：请将本表直接装订在学位论文的扉页和目录之间风眼莲纤维改性及其对重金属吸附性能的初步研究摘要本文研究了风眼莲及其它几种植物纤维对铜离子的吸附。利用两种改性方法对纤维素进行改性，通过对比改性材料对铜离子的吸附量，选择了一种较好的改性方法。探讨了改性过程中几个重要的影响因素，得出最佳改性条件，使其对金属离子具有最大的吸附量。同时研究了凤眼莲纤维素黄原酸盐对铜离子的吸附特征，对多种金属离子的去除率以及再生．通过这些研究主要

3、得到了以下结论：1．凤眼莲根样和茎叶样对铜离子的吸附量明显高于其它4种植物原料对铜离子的吸附量。主要原因是风眼莲粗纤维中纤维素、半纤维素、木质素的组成结构优于其它4种植物、疏松的结构和更多的羧基所导致。2．凤眼莲纤维素用CS2改性的产物明显高于用柠檬酸改性的产物对铜离子的吸附量，同时制备方法更加简单，制备时间也相对要少很多，是一种经济、省时的改性方法。纤维素黄原酸酯对铜离子的吸附比柠檬酸酯对铜离子的吸附受pH的影响要小，在酸性较大的情况下仍然有比较好的吸附效果，吸附速度快，再生所用酸浓度小，不但可以节省成本还可以减少再生的损失。3．风眼莲纤

4、维素黄原酸盐的最佳制备条件为：59原料在20％的NaOH溶液中碱化90rain制得碱纤维素，然后加0．1~o．2mlCS2在碱性条件下酯化反应90rain制得纤维素黄原酸酯，最后与稀的镁盐反应制得纤维素黄原酸盐。4．凤眼莲纤维素黄原酸盐对铜离子的吸附受pH值影响较大，在pH为l~4．5范围内，随着溶液的pH的增加，风眼莲纤维黄原酸盐对铜离子吸附量也增加，在pH达到4．5时吸附量最大；等温吸附过程与一级动力学方程拟合较好(R2=0．9512)，整个过程吸附速度快，20min基本可达到平衡。5．由于凤眼莲纤维黄原酸盐与铜离子的结合远比钠离子牢固

5、，所以钠离子的存在几乎对铜离子的吸附没有影响；伴随的不同阴离子对Cu2+的吸附有着很大的影响，其中硝酸根的影响最大，影响最小的是硫酸根。6．粉末吸附材料的吸附量大，吸附速度快，但实际应用困难。颗粒吸附材料虽然吸附量和吸附速度都比粉末材料的要低，但实际应用方便，便于污水的快速处理。7．用四种吸附材料分别吸附单一金属离子的时候，去除率大小顺序为茎叶(粉末)>根(粉末)>茎叶(颗粒)>根(颗粒)，两种粉末吸附材料对cu的去除率都在95％以上，对Pb、Cd、Cr、Zn的去除率在99％以上。8．去除五种混合金属离子时，去除率大小顺序也是茎叶(粉末)>

6、根(粉末)>茎叶(颗粒)>根(颗粒)。这四种吸附材料对Cr、Cu和Pb的去除效果好于Cd和Zn的去除效果。华中农业大学谭良峰硕士学位论文2007年05月9．再生三次后，四种材料对Cd的去除率平均为30％，对Cr的去除率平均为23％，对Zn的去除率平均为34％。对Cu和Pb的去除率，四种材料相差较大，茎叶(粉末)材料的去除效果最好，根(颗粒)材料的效果最差；再生三次后粉末材料的损失率为43％左右，颗粒材料的损失率为34％。关键词：风眼莲；纤维素柠檬酸酯；纤维素黄原酸盐；吸附：铜离子；再生4风眼莲纤维改性及其对重金属吸附性能的初步研究Abstr

7、actAdsorption011copperionbycelluloseofEiehhorniacrassipesandseveralotherplantswerestudiexLTwokindsofmodificationmethodWereusedtochangethechemicalpropertyofcellulose，viacomparedtheadsorptionamountoncopper,weselectedabettermodificationmethod．Severalimportantfactorsinthemodif

8、icationprocessWereinvestigated．Thebestmodificationtechniquewasgot,andtheproductmadeundert