皂化麦麸对重金属Cd^(2+)的吸附作用及吸附机理研究

为扩大纤维素类生物吸附剂的开发利用资源,采用五因子二次回归正交旋转组合设计方法对影响皂化麦麸吸附Cd2+的因子进行优化,得出在吸附时间为1h、加入量为0.20g、pH=6、温度20℃、浓度2.00mg·L-1时,皂化麦麸有最大吸附率(YMax=99.19%)。对比试验表明,皂化麦麸对Cd2+的吸附优于活性炭,纤维素在吸附中起主要作用。扫描电镜下皂化麦麸表面显示粗糙和多褶皱的物理吸附特征,红外光谱显示皂化麦麸中-OH、-CH3、C≡C、C=C、C=O、C-O基团可能参与吸附作用。吸附等温线和吸附动力学模型显示,皂化麦麸对Cd2+吸附符合Freundlich等温式和二级动力学模型。皂化麦麸经过解吸附可以反复使用。

皂化麦麸对锌的吸附性能

以麦麸制备生物吸附剂研究其对重金属Zn2+的吸附作用。利用DPS软件进行回归正交试验,分析pH、麦麸生物吸附剂加入量、温度、初始Zn2+浓度和吸附时间对吸附率影响,得出最佳吸附条件,与活性炭、麦麸纤维吸附效果作比较,对皂化麦麸进行解吸;同时研究等温吸附和吸附动力学,电镜和傅立叶红外光谱图研究吸附机理。吸附时间3 h、加入量0.2 g、pH值9、70℃、Zn2+溶液浓度为80 mg/L时,吸附率达最大值,且低浓度时,麦麸生物吸附剂吸附效果优于活性炭与麦麸纤维,至少可以进行四次重复利用。麦麸生物吸附剂对Zn2+吸附符合Freundich等温式,更适合拟二级动力学模型,即符合多分子层多位点物理化学混合吸附。SEM知皂化麦麸有明显褶皱,疏松多孔,表面积增大;FTIR分析出,麦麸生物吸附剂含-OH、-NH-、-C≡C-、-C≡N等多个官能团,对吸附过程起到很大的作用。