三维木基/壳聚糖复合吸附剂制备及对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

以天然巴沙木为基材,采用化学处理选择性去除木质素和部分半纤维素,通过在脱木素木材骨架中原位合成壳聚糖/戊二醛网络结构制备得到三维木基/壳聚糖复合重金属离子吸附剂。复合吸附剂具有独特的三维结构,可以高效地去除废水中的重金属离子,且易于在完成过滤后回收利用。采用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和BET比表面积等手段对材料的物化性能进行了系统表征。通过批次吸附实验研究接触时间、初始浓度以及温度对吸附剂Pb(Ⅱ)吸附性能的影响,并利用吸附动力学、吸附等温线对吸附机理进行深入解析。结果表明:丰富的孔隙以及活性基团可增强吸附剂的吸附性能。批次吸附结果表明,复合吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附速度较快,120min可以达到吸附平衡,Pb(Ⅱ)初始浓度以及体系温度的升高对吸附剂的吸附性能均具有促进作用。复合吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附符合拟二级动力学模型和Langmuir等温线模型,经Langmuir模型计算得到的理论最大吸附容量可达到28.31mg/g。此外,复合吸附剂还表现出对Pb(Ⅱ)的优异动态吸附性能,展现出在实际重金属离子废水处理中的良好应用前景。