多胺化核桃壳对Cd^(2+)的吸附性能研究

采用超支化聚乙烯亚胺(HBPEI)改性核桃壳(多胺化核桃壳)处理含Cd^(2+)模拟废水。考察了pH、多胺化核桃壳质量浓度、Cd^(2+)溶液初始质量浓度以及吸附时间对Cd^(2+)吸附行为的影响。结果发现:多胺化核桃壳在pH为9.5时,吸附量达到最大,吸附达到平衡的时间为120 min。吸附过程具有准二级动力学的特征,且以化学吸附为主,为单层吸附。当吸附温度在25℃、Cd^(2+)初始质量浓度为1 000 mg/L时,多胺化核桃壳对Cd^(2+)的吸附量可达640.16 mg/g,远远高于相同条件下未改性核桃壳对Cd^(2+)的吸附量(166.96 mg/g),显示其超强的吸附能力。经过5次吸附-解吸附-再吸附后,多胺化核桃壳对Cd^(2+)的去除率仍保持在90%以上,说明吸附剂具有很好的可循环性。

多胺化核桃壳吸附剂的制备及工艺优化

以核桃壳(WNS)为基质,K2S2O8/NaHSO3为引发剂,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为接枝单体,制备了WNS-g-GMA,进一步通过超支化聚乙烯亚胺(HBPEI)与WNS-g-GMA开环反应,制备了多胺化核桃壳(PWNS),采用FTIR,SEM等方法对制备的PWNS进行表征,并对制备工艺进行了优化,考察了PWNS的吸附性能。实验结果表明,WNS-g-GMA的最优制备条件为:m(引发剂)∶m(WNS)=2.25、m(GMA)∶m(WNS)=1.75、反应温度10℃、反应时间60 min;PWNS最优制备条件为:m(HBPEI)∶m(WNS-g-GMA)=6.0、V(1,4-二氧六环)∶V(去离子水)=5∶2、反应温度85℃,反应时间30 h。在pH=6.17、吸附120 min时,PWNS对Cu2+的平衡吸附量达120.3 mg/g。