胺化改性木基吸附剂的制备及其吸附性能

以桐木木片为原料,通过氢氧化钠预处理脱除木片原料的部分木质素和半纤维素,再以环氧氯丙烷为交联剂、四乙烯五胺为接枝剂对其进行改性,制备了一种胺化改性木基吸附剂(APW),用于去除模拟废水中的铅离子。扫描电镜图像显示APW的细胞壁更为疏松,组分测定和X射线衍射(XRD)分析结果表明氢氧化钠预处理脱除了桐木木片中部分木质素和半纤维素。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明APW化学结构中出现胺基官能团;元素分析结果显示APW的氮含量(3.96%)较未处理桐木木片的氮含量(0.46%)明显提高,表明桐木木片胺化改性成功。吸附试验结果表明,APW对铅离子有良好的吸附能力,在45℃、pH 6、铅离子质量浓度为140 mg/L的模拟废液中,APW的吸附量为111.35 mg/g。动力学和等温线研究结果表明,APW吸附铅离子过程满足拟二级动力学模型,遵循Langmuir等温线模型和Freundlich等温线模型。胺化改性木基吸附剂具有成本低、制备简单、易于回收的优点,可用于水体中铅离子的高效去除。本研究避免了传统生物质高值化利用的组分分离,在保持生物质原本结构条件下,完成了胺化改性,有效降低了生物质高值化利用成本。