板栗殼及核桃殼吸附劑的制備與應(yīng)用.pdf

1、農(nóng)林廢棄物是農(nóng)、林業(yè)生產(chǎn)和加工過(guò)程中所產(chǎn)生的副產(chǎn)品，種類繁多，具有產(chǎn)量大、可再生、易生物降解、環(huán)境友好等諸多優(yōu)點(diǎn)，是重要的生物質(zhì)資源。將農(nóng)林廢棄物等生物質(zhì)材料再生化處理用于環(huán)境治理領(lǐng)域是當(dāng)下環(huán)境工程新材料的主要發(fā)展趨勢(shì)之一。本研究以農(nóng)林廢棄物中遴選出的板栗殼、核桃殼為原料制備高效的水處理吸附劑。通過(guò)化學(xué)改性增強(qiáng)其吸附性能，考察改性前后對(duì)重金屬Cr(Ⅵ)離子廢水的吸附效果。通過(guò)對(duì)制備及處理過(guò)程中的條件摸索，探尋最佳的制備手段和條件。為該吸

2、附劑的產(chǎn)業(yè)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考。
　　以微波輻照蘋(píng)果酸改性出核桃殼及板栗殼吸附劑，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)及正交優(yōu)化后得到最佳制備工藝條件；將制得的改性核桃殼和板栗殼吸附劑用于處理含Cr(Ⅵ)廢液，考察了吸附處理過(guò)程中的影響因素，并對(duì)反應(yīng)過(guò)程的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)進(jìn)行探討；結(jié)果如下：
　　微波輻照蘋(píng)果酸改性核桃殼吸附劑的最佳制備條件為料液比1:7，微波8 min，微波功率600W，蘋(píng)果酸溶液濃度1 mol/L；以此條件下制備所得的改性核桃殼在

3、恒溫25℃，投加量25g/L，150r/min條件下振蕩120min，對(duì)初始濃度為20mg/L的Cr(Ⅵ)的去除率為85.82％，比未改性前提高了54.24%。改性核桃殼吸附劑對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附等溫曲線為Ⅰ型，用Langmuir等溫吸附方程可以很好地?cái)M合；吸附過(guò)程為自發(fā)吸熱，溫度升高有利于反應(yīng)的進(jìn)行。吸附反應(yīng)過(guò)程可以用擬二階動(dòng)力學(xué)方程較好地描述，動(dòng)力學(xué)方程式為ln(Qe-Qt)=-0.0204t-1.1091，R2為0.9988。10次

4、再生后的改性核桃殼吸附劑對(duì)同等條件下的Cr(Ⅵ)去除率仍保持在75%以上。
　　微波輻照蘋(píng)果酸改性板栗殼吸附劑的最佳制備制備條件為料液比1:4，微波5 min，微波功率500W，蘋(píng)果酸溶液濃度0.8 mol/L；以此條件下制備所得的改性板栗殼在恒溫25℃，投加量12.5g/L，150r/min條件下振蕩120min，對(duì)初始濃度為50mg/L的Cr(Ⅵ)去除率為90.30%，比未改性前提高了39.64%。改性板栗殼吸附劑對(duì)Cr(Ⅵ)

5、的吸附等溫曲線為Ⅰ型，用Langmuir等溫吸附方程可以較好地?cái)M合。吸附過(guò)程為自發(fā)吸熱，溫度升高有利于反應(yīng)的進(jìn)行。吸附過(guò)程可以用擬二階動(dòng)力學(xué)方程較好地描述，動(dòng)力學(xué)方程為ln(Qe-Qt)=-0.0152t+0.8429，R2為0.9912。10次再生后的改性板栗殼吸附劑對(duì)同等條件下的Cr(Ⅵ)去除率仍保持在76%以上。
　　對(duì)微波輻照蘋(píng)果酸改性后的核桃殼及板栗殼吸附劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征：改性后在紅外譜圖1737cm-1處出現(xiàn)了一個(gè)尖銳