植物单宁材料吸附贵金属的研究进展

生物吸附材料植物单宁因其来源丰富、成本低、富含酚羟基、容易改性,对金属离子尤其是贵金属的吸附已成为近年来国内外相关研究的热点。从植物单宁的结构、吸附剂制备方法、吸附影响因素、吸附机理和应用等系统地介绍了国内外植物单宁材料吸附贵金属研究工作的进展。提出植物单宁吸附材料用于电子废物中稀贵金属的绿色循环回收,将为单宁吸附材料的产业化奠定良好基础;发展多用途的植物单宁相关产品,是今后植物单宁吸附材料的研发趋势。

制备柿单宁金属吸附剂的柿属植物种质筛选

以7份有代表性的柿属植物为对象,经真空冷冻干燥后制备成果粉,对果粉采用硫酸交联法制备出柿单宁金属吸附剂,比较其对Au(Ⅲ)吸附的效果以筛选出优质的柿单宁金属吸附剂种质。结果表明,不同类型种质的柿果实单宁质量分数差异明显,所制备的吸附剂对Au(Ⅲ)吸附率与单宁质量分数存在正相关;在供试柿种质中,油柿果实的单宁质量分数最高,且在果实发育期均维持较高水平,适合用作吸附剂制备专用种质;优选出盛花后140d的油柿果实为原料制备的柿单宁金属吸附剂对Au(Ⅲ)的吸附动力学和等温线数据表明该吸附过程容易发生,吸附容量高于1 200mg/g,显示其有良好的应用前景。

五乙烯六胺改性柿单宁金属吸附剂对Pd(Ⅱ)的吸附回收

为提高柿单宁金属吸附剂对贵金属Pd(Ⅱ)的吸附能力,采用五乙烯六胺(PEHA)改性柿粉甲醛树脂(PPFR),获得新型柿单宁金属吸附剂PH-PPFR.通过静态吸附、动态吸附以及SEM、FTIR、XRD和XPS等表征手段探讨其对Pd(Ⅱ)的吸附效应.结果表明,不同酸性溶液中改性后PH-PPFR对Pd(Ⅱ)的吸附量均显著高于未改性PPFR,PH-PPFR在盐酸浓度高达4.0mol·L^-1的条件下仍有较强吸附能力.PH-PPFR对Pd(Ⅱ)的吸附过程符合拟二级吸附动力学过程;等温线数据对Langmuir模型线性拟合系数R^2均达到0.999,理论吸附最大值为263.16mg·g^-1.模拟线路板含钯液柱吸附-解吸附结果显示PH-PPFR对Pd(Ⅱ)的吸附具有极高的选择性,吸附后的Pd(Ⅱ)很容易被酸性硫脲洗脱.结合表征分析,推测吸附机理主要为表面螯合和氧化还原反应,同时受到阴离子交换反应及静电作用的影响,胺基基团和酚羟基为主要参与官能团.PH-PPFR制备方法简单、易行,对Pd(Ⅱ)表现出高吸附容量和选择吸附性,可实现盐酸体系下对电子废物酸浸液中贵金属Pd(Ⅱ)的高效富集和分离.

柿粉树脂的制备及其吸附Cu^(2+)和Pb^(2+)的效应

以柿粉为原料通过甲醛交联固化制备出柿粉树脂(PPR);利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、Zeta电位、热变性温度、比表面积等对其进行表征,并探讨其吸附Cu2+和Pb2+的效应。结果表明,(1)PPR对Cu2+和Pb2+的吸附效果显著高于柿粉与活性炭;(2)p H值对吸附平衡影响较大,最佳p H值范围为5.0~6.0;(3)PPR对Cu2+和Pb2+的吸附在180 min内可达到吸附平衡,提高吸附温度可提高吸附速率,其吸附动力学数据可用拟二级速率方程良好拟合;(4)提高金属离子初始浓度可增加平衡吸附量,Freundlich和Langmuir方程可分别拟合PPR对Cu2+(R2>0.98)和Pb2+(R2>0.99)的吸附等温线;(5)PPR(2.0 g/L)可吸附混合重金属溶液中83.73%的Cu2+和98.63%的Pb2+;(6)PPR可循环使用5次以上;(7)PPR对Cu2+与Pb2+的吸附效应可能是静电吸附与配位反应共同作用的结果。该研究结果表明,PPR是一种有应用前景的处理含重金属废水的备选材料。