改性白果殼對水溶液中重金屬鎘的吸附研究
摘要:
為實現(xiàn)農(nóng)林廢棄物的資源化利用和開辟廉價、高效的重金屬吸附劑，利用1%KMnO4溶液對白果殼進行化學(xué)改性，制備成KMnO4改性白果殼（命名為WSK），用于水溶液中Cd2+的吸附，研究溫度、pH、反應(yīng)時間、初始Cd2+濃度4個因素對WSK吸附Cd2+的影響，并通過模型擬合、電鏡掃描（SEM）和紅外光譜（FTIR）分析，對吸附機理進行了初步探討。結(jié)果表明，WSK是一種理想的Cd2+吸附劑，其吸附性能受溫度、pH、反應(yīng)時間、Cd2+初始濃度的影響。吸附量與體系溫度呈正相關(guān)，溫度越高吸附量越大；隨pH的增加吸附量先升高后降低，pH為5.5時，吸附效果最佳；在60min后基本達到吸附平衡；隨著Cd2+初始濃度的升高，WSK對水中Cd2+的吸附量逐漸增加，當Cd2+濃度為300mg·L-1時，去除率為94.49%，基本達到吸附飽和。WSK對水中Cd2+的吸附符合Freundlich模型，決定系數(shù)R2為0.94，最大吸附量為119.76mg·g-1；吸附過程符合二級動力學(xué)吸附模型，R2為0.9995。SEM照片顯示W(wǎng)SK表面呈多孔結(jié)構(gòu)，增加了WSK的比表面積、孔容及表面吸附位點，這有助于提高其吸附性能。紅外光譜圖分析表明，WSK主要靠-OH、-COO-、-NH-、C=O、-P=O、-CH-等離子活性官能基團與Cd2+配位結(jié)合，其中-COO-起重要作用。
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