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《武汉理工大学》 2012年
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食用菌培养渣对孔雀石绿和刚果红的吸附研究

袁宵  
【摘要】:本文选择廉价易得的农业副产物——废弃的食用菌培养渣作为生物吸附剂,研究了已分别产出平菇和金针菇后棉籽壳培养渣对水溶液中两种离子型染料——孔雀石绿(MG)和刚果红(CR)的吸附行为。 本研究使用多种分析方法,如扫描电镜技术、TG-DSC分析技术、C80微量热仪和红外光谱分析,对吸附剂的结构形貌、热性能、组成官能团进行了研究,探讨其吸附机理。通过一系列的静态试验,考察了在不同反应时间、吸附剂用量、温度、pH、初始浓度、盐度等条件下,两种不同的食用菌培养渣对不同类型的离子型染料的吸附性能。主要研究内容及结果如下: 1.反应条件(时间、温度、pH、吸附剂用量、初始浓度、盐度等)对棉籽壳培养渣吸附离子型染料效果的影响。吸附孔雀石绿的试验表明,去除率随着吸附剂的用量增大而增大。吸附刚果红的试验中,已产出金针菇的棉籽壳培养渣的用量在达到8g/L后,去除率随用量的增加逐渐减少。两种棉籽壳培养渣对孔雀石绿的吸附量随pH值增大而增加,在pH≥4.0时,随着pH值的改变吸附量变化均不大,吸附量和去除率均较高。对吸附刚果红的试验结果表明,当pH值在4.0-10.0范围内时,已产出平菇的棉籽壳培养渣对刚果红的吸附量和去除率变化均不大;已产出金针菇的棉籽壳培养渣对刚果红的吸附量变化也不大,当pH10.0条件下,吸附量大幅度降低。温度升高,吸附量增大。在303K时,已分别产出平菇和金针菇的棉籽壳培养渣对孔雀石绿的最大吸附量(qmax)分别为115.4m∥g和100.8mg/g,已分别产出平菇和金针菇的棉籽壳培养渣对刚果红的最大吸附量(qmax)分别为30.9mg/g和40.6mg/g。 2.两种棉籽壳培养渣对孔雀石绿的吸附均较符合Langmuir、Temkin和Redlich-Peterson吸附等温式;两种棉籽壳培养渣对刚果红的吸附也均符合Langmuir、Temkin和Redlich-Peterson吸附等温式。孔雀石绿吸附反应的AGO均为负值,AH0为正值,说明该吸附过程是自发的吸热反应;刚果红吸附反应的△GO均为负值,AH0为正值,说明该吸附过程也是自发的吸热反应。 3.吸附剂对孔雀石绿和刚果红的吸附动力学过程可分为快速和慢速两个阶段,使用吸附动力学模型研究棉籽壳培养渣的吸附性能的研究表明,其吸附过程均符合准二级反应动力学模型。 4.通过扫描电镜分析表明,棉籽壳培养渣表面为多孔结构,为吸附反应的进行奠定了良好的条件。通过C80微量热仪测定吸附反应过程中村在放热现象。 本文的研究方向符合我国当前的生态保护、循环经济及环保产业政策。上述研究结果将为我国大量废弃的食用菌培养渣进行资源化再利用提供一种新途径,并为解决染料废水污染提供一种新的高效、低成本的处理方法。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X712

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