化学改性生物吸附剂合成及其对重金属离子吸附行为地研究

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1、原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本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，除了论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，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：燮日期：韭年鱼月三日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手

2、段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。期旌年必三日博士学位论文摘要属离子的改性橘子皮生物吸附剂可以用O．1mol／LHCl溶液解吸再生。动态吸附结果表明，MOP和XOP可以实现水溶液中Pb2+与zn2+的分离；MgOP和KOP可以实现水溶液中Pb2+与Ni2+的分离。根据吸附前后溶液pH的变化和红外光谱中特征吸收峰的移动，说明在改性橘子皮生物吸附剂吸附过程中主要发生了重金属离子与活性官能团(羟基、羧基和含硫基团)的离子交换反应及少量的表面配合反应。深入研究了氯化盐改性

3、橘子皮生物吸附剂MgOP和KOP对两组分溶液的竞争吸附效应。常见K+、Na+、Ca2+和M92+的存在对MgOP和KOP吸附重金属离子Cu2+、Pb2+和Ni2+的影响较小，但高浓度的Ca2+和M92+会抑制目标离子的吸附。对两个二元系Cu／Pb和Ni／Pb的吸附行为表明Pb2+对Cu2+和Ni2+离子的吸附表现为抑制作用，而Cu2+或Ni2+的共存对Pb2+的吸附作用非常复杂，抑制作用和促进作用共同作用，与溶液中金属离子浓度有很大关系。详细研究了三种改性杉树皮生物吸附剂对水溶液中Cr(VI)的吸附行为。低的溶液pH值有利于FB、AB和CB对Cr(VI)

4、的去除，吸附过程伴随Cr(VD还原为Cr(III)的反应；初始pH越低，达到吸附平衡的时间越短，三种吸附剂达到吸附平衡的快慢顺序为CB>AB>FB；杉树皮生物吸附剂对Cr(VI)的吸附还原属于吸热反应；吸附动力学的研究结果表明，三种吸附剂在不同温度下的吸附动力学均更符合准二级动力学方程，颗粒内扩散模型拟合结果表明FB、AB和CB对Cr(VI)的吸附速率由膜扩散和内扩散共同控制；吸附等温线结果表明，FB、AB和CB在不同初始pH下对Cr(VI)的吸附均较符合Langmuir单分子层吸附模型，初始pH越低，吸附量越大，当初始pH为1时，CB、AB和FB对Cr

5、(VI)的最大吸附量分别达蛰J735、483和444mg／g，远高于文献报道的一些农林废弃物生物吸附剂对Cr(VI)的最大吸附量。三种杉树皮生物吸附剂对Cr(VI)的吸附机理为“吸附．还原”机理，在吸附过程中，Cr(VI)首先以阴离子形式吸附到吸附剂表面，随后主要被木质素及其衍生物分子结构上的给电子基团还原为Cr(III)，还原得到的Cr(III)贝,0以配合物的形式与吸附剂表面的羟基、羧基和甲氧基相结合。本研究为高效利用废弃物质橘子皮、杉树皮及其用于含重金属废水处理提供了重要基础性数据。关键词重金属离子，生物吸附，橘子皮，杉树皮，化学改性博士学位论文A

6、BSTRACTWiththefastdevelopmentofmodemindustry,heavymetalcontaminantbecomesmoresevere．Howtoelimnatethedamageandeffectivelyrecoverheavymetalsistheoutstandingproblemofcurrentenvironmentalprotectionwork．Biosorptionasanovelheavymetalremovaltechnologyhasmanyadvantages，includingabundantr

7、esource，lowcost，highmetalbindingcapacity，environmentalfriendlyandwithoutsecondpollution，whichmakebiosorptionhaveawideapplicationprospect．Inthispaper，orangepeel(OP)andsprucebarkwerechosenastherawmaterialtopreparemodifiedorangepeelbiosorbentsandmodifiedsprucebarkbiosorbentsthroughc

8、hemicalmodification．Theadsorptionbehavio