改性魔芋葡甘聚糖凝胶球制备及其吸附重金属性能研究.pdf

摘要

随着人类活动对环境的影响持续加强，水体中重金属污染问题日益突显，严重影响

人体健康和生态环境安全。因此，高效去除重金属已成为当前重金属废水治理的重难点。

本文采用操作简单、效果好的吸附法去除水中的重金属离子，以来源广泛、易降解的魔

KGMPEI

芋葡甘聚糖（）为基材，通过对改性材料的比选，最终确定聚乙烯亚胺（）为

PEICMK

改性剂，在戊二醛的作用下，将交联到经过羧甲基化的魔芋葡甘聚糖（）上，

CMK@PEI-Al(Ⅲ)Cr(Ⅵ)Cu(Ⅱ)

开发出新型凝胶球吸附剂；选取不同离子类型的、作为

CMK@PEI-Al(Ⅲ)10mg/L

吸附对象，采用静态吸附实验研究凝胶球对低浓度（）的

Cr(Ⅵ)Cu(Ⅱ)

、吸附效果以及循环再生性能，在此基础上利用连续流柱吸附实验研究不同

Cr(Ⅵ)Cu(Ⅱ)SEMEDS

进水流速、填料高度和进水浓度对、的动态吸附效果；采用、、

XRDFTIRXPS

、和表征手段分析凝胶球的微观形貌、表面元素、化学基团、晶型和元

素化学状态，深入探讨吸附机理。主要结论如下：

1CMK0.030g/mLPEI0.50

（）通过正交实验确定出最佳制备条件：浓度为、含量为

g、戊二醛用量为0.80mL。与CMK凝胶球相比，改性后的CMK@PEI-Al(Ⅲ)凝胶球溶

Cr(Ⅵ)18Cu(Ⅱ)5FTIR

胀性能更好，对的吸附量提升了倍，对的吸附量提升了倍。、

EDSXRDSEMPEICMKSchiff

、和结果说明、与戊二醛通过碱反应、缩醛反应交联结

合，使得CMK@PEI-Al(Ⅲ)凝胶球晶型较差，以无定型结构为主，并且表面变得无序和

粗糙。

2CMK@PEI-Al(Ⅲ)Cr(Ⅵ)pH3~4

（）静态吸附实验表明：凝胶球对的最佳范围为，

Cu(Ⅱ)pH6CMK@PEI-Al(Ⅲ)Cr(Ⅵ)

的最佳吸附为；在相同投加量下，凝胶球对吸附效

Cu(Ⅱ)Cr(Ⅵ)

果明显优于；的吸附过程是受物理和化学作用共同主导的单分子层吸附；

Cu(Ⅱ)Cr(Ⅵ)Cu(Ⅱ)

而的吸附过程是受化学作用主导的多层吸附；