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学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解浙江理工大学有权保留并向国家有关部门或机构 送交本论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江理工大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播,可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权书〉 学位论文作者签名: 能也昆、 签字日期:].:;1肝多月 1日 导师鹏飞如? 万方数据 万方数据 万方数据 汉麻纤维对重金属离子的吸附性能研究 摘 要 由于重金属的污染,水环境逐渐开始恶化。这些被植物吸收富集进入食物链 中的重金属离子将会威胁人类的生命安全。目前,重金属处理技术方法有很多, 应用广泛的主要有化学沉淀法、离子交换法,吸附法等,其中,吸附法简单有效, 特别是以纤维素类为原料的吸附剂具有很大的发展前景。汉麻纤维含量大量的带 有羟基等活性化学基团的纤维素,是一种很好的天然吸附剂原料。 本研究分别应用柠檬酸和高锰酸钾改性汉麻纤维对重金属离子(Pb2+和 Cd2+)进行吸附试验,对汉麻纤维吸附重金属离子(Pb2+和 Cd2+)的最佳吸附适 宜条件研究,并探讨其吸附机理。通过采用 Langmuir、Freundlich、Nernst 等温 吸附模型研究改性汉麻纤维对重金属的吸附等温热力学性能。通过采用准一级动 力学模型、准二级动力学模型、Elovich 方程模型、颗粒扩散控制模型研究汉麻 纤维对重金属的吸附动力学性能。 研究结果表明:经过柠檬酸改性和高锰酸钾改性的汉麻纤维,在汉麻纤维上 引入了大量的羧基基团和 Mn-O 基团,显著提高汉麻纤维对重金属离子的吸附容 量。柠檬酸改性汉麻纤维对重金属离子(Pb2+和 Cd2+)的最佳吸附 pH 值为 5.5, 最佳浓度分别为 0.12 g/L、0.08 g/L,最佳吸附时间均为 30 min;而高锰酸钾改性 汉麻纤维对重金属离子(Pb2+和 Cd2+)的最佳吸附 pH 值分别为 4.5 和 5.5,最佳 浓度分别为 0.12 g/L、0.08 g/L,最佳吸附时间均为 30 min。改性汉麻纤维对重金 属离子(Pb2+和 Cd2+)的吸附主要符合 Langmuir 吸附模型,即该过程主要以均 匀的表面单分子层吸附为主,并且金属离子与吸附剂之间主要作用力为离子键; 其在汉麻纤维上的动力学符合准二级的动力学模型,即重金属离子在汉麻纤维上 的吸附除了由库仑力作用引起的单分子层定位吸附外,还存在范德华力或者其他 分子之间作用力的作用而引起的多分子层非定位吸附。 关键词:汉麻;重金属离子;吸附性能;吸附机理;吸附等温模型;吸附动力学 i Study on adsorption capability of China-hemp fiber for heavy metal ions Abstract Nowadays, heavy metal ions pollution is a serious problem in China. Some heavy metal moved onto the food chain, which would lead the death of human beings. There are several methods for heavy metal ions removal, such as chemical precipitation ion-exchange and so on. However, adsorption is the most convenient and effective method. Especially, the biomass absorbents, as environment friendly and renewable resources, have great potential. China-hemp fibers consist of a large number of active chemical groups such as hydroxyl group, which is regarded as good natural adsorbent materials. In this study, citric acid and potassium permanganate modified China-hemp were used for heavy metal ions(Pb2+ and Cd2+) removal from aqueous solution to study the relative adsorption properties. The optimum adsorption
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