改性加拿大一枝黄花去除水中crⅵ的特性分析-环境化学.pdf

第３５卷　 第４期 环　 境　 化　 学 Ｖｏｌ． ３５，Ｎｏ．４ ２０１６年　 　 ４月 ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ Ａｐｒｉｌ ２０１６ ＤＯＩ：１０．７５２４／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５４⁃６１０８．２０１６．０４．２０１５０８１８０１ 方彩霞，周美香，李方方，等．改性加拿大一枝黄花去除水中Ｃｒ（Ⅵ）的特性分析［Ｊ］．环境化学，２０１６，３５（４）：７７３⁃７８２ ＦＡＮＧ Ｃａｉｘｉａ， ＺＨＯＵ Ｍｅｉｘｉａｎｇ， ＬＩ Ｆａｎｇｆａｎｇ， ｅｔ ａｌ． Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｒ（Ⅵ） ｆｒｏｍ ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｂｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｏｌｉｄａｇｏ ｃａｎａｄｅｎｓｉｓ ［Ｊ］． Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１６，３５（４）：７７３⁃７８２ 改性加拿大一枝黄花去除水中Ｃｒ（Ⅵ）的特性分析∗ ∗∗ 方彩霞 　 周美香　 李方方　 周守标　 杨艳芳　 杨文斌 （安徽师范大学环境科学与工程学院，芜湖，２４１００３） 摘　 要　 以生物入侵植物加拿大一枝黄花为原料，利用环氧氯丙烷、氢氧化钠和三乙胺对其进行化学改性，制 备出含季铵基的吸附剂．采用元素分析、扫描电镜、Ｘ射线衍射、红外光谱、氮气吸附和Ｘ射线光电子能谱等手 段对改性前后加拿大一枝黄花物理化学性质进行表征，并通过批实验的方法探讨了改性前后加拿大一枝黄花 对Ｃｒ（Ⅵ）的吸附行为及热力学性质．结果表明，加拿大一枝黄花改性后纤维素内部产生了爆裂式膨胀，含氮量 增加，引入了季铵基，吸附Ｃｒ（Ⅵ）离子能力显著提高．吸附实验结果表明，改性加拿大一枝黄花吸附去除 Ｃｒ（Ⅵ）的平衡时间约为３ ｈ，ｐＨ值为１—７范围内吸附效果较好．吸附过程符合准二级动力学模型，并均能较 ２ －１ 好地符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附模型（Ｒ ＞０．９５），２９８Ｋ时最大吸附量为２９．６２ｍｇ·ｇ ．应用ｖａｎ′ｔＨｏｆｆ 方程对吸附热力学参数进行了计算，结果表明Ｃｒ（Ⅵ）在改性加拿大一枝黄花上的吸附为熵加的自发物理吸 热过程． 关键词　 改性加拿大一枝黄花，Ｃｒ（Ⅵ），吸附，等温线，动力学，热力学． Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｒ（Ⅵ） ｆｒｏｍ ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｂｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｏｌｉｄａｇｏ ｃａｎａｄｅｎｓｉｓ ∗∗ ＦＡＮＧ Ｃａｉｘｉａ 　 　 ＺＨＯＵＭｅｉｘｉａｎｇ　 　 ＬＩ Ｆａｎｇｆａｎｇ　 　 ＺＨＯＵＳｈｏｕｂｉａｏ　 　 ＹＡＮＧ Ｙａｎｆａｎｇ　 　 ＹＡＮＧ Ｗｅｎｂｉｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ａｎｈｕｉ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈｕ，２４１００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｓｏｌｉｄａｇｏ ｃａｎａｄｅｎｓｉｓ ｗａｓ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ｅｐｉｃｈｌｏｒｏｈｙｄｒｉｎ， ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ ａｎｄ ｔｒｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｈｅｘａｖａｌｅｎｔ ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｆｒｏｍ ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｏｌｉｄａｇｏ Ｃａｎａｄｅｎｓｉｓ （ＭＳＣ） ｗａｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ （ＳＥＭ）， Ｘ⁃ｒａｙ ｄｉ