香蕉皮改性材料对废水中二价Cd离子的吸附特性与机理

为探究农业生物质制备绿色吸附材料处理含Cd^(2+)废水方法,以香蕉皮为原料,制备改性吸附材料。采用单因素试验,优化了改性工艺条件。通过静态吸附试验,结合等温模型和吸附动力学模型探讨了其对Cd^(2+)吸附过程。利用比表面及孔径分析(brunner-emmet-teller)、扫描电镜(scanning electron microscope)、能谱仪(energy disperse spectroscopy)、元素分析仪、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy)等手段对改性前后材料的表面形态和结构进行表征,并分析了改性和吸附过程的机理。结果表明:改性较佳工艺条件为Na OH浓度为0.25 mol/L,改性时间为30 min。在此条件下香蕉皮改性后,对水中Cd^(2+)的理论饱和吸附量由37.61 mg/g提高到87.15 mg/g,平衡时间由60 min缩短到45 min。吸附符合Langmuir等温模型(R^2=0.998)和准二级动力学模型(R2=0.999)。改性后的香蕉皮对水中Cd^(2+)的吸附以离子交换吸附为主。研究结果可为木质纤维素生物质改性制备绿色吸附材料处理含重金属废水提供理论依据。