收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

改性稻秸对废水中铅、镉的吸附特征及其机制研究

郭磊  
【摘要】:吸附法成本低、效果好,已成为处理重金属污染水体的主要方法。研究表明,生物质基材料对重金属阳离子具有理想的吸附作用。作为农业大国,我国每年农业废弃物产量巨大,其中水稻秸秆在农业废弃物中占有很高的比重。因此,利用水稻秸秆制备生物质吸附剂处理重金属废水对实现资源综合利用具有应用价值和现实意义。 本文采用水稻秸秆制备柠檬酸改性稻秸吸附剂,通过静态吸附法考察了不同吸附时间、溶液初始pH、稻秸投加量、溶液浓度和温度条件对铅和镉的吸附影响,利用不同吸附等温模型、吸附动力学方程和热力学参数分析了改性稻秸对铅、镉吸附过程的动力学、吸附等温平衡和热力学特性;利用扫描电子显微镜、X射线能量色散谱仪、比表面积与孔径分析仪、电动电位分析仪、傅立叶红外光谱仪以及X射线衍射仪对改性前后稻秸的理化性质与形态特征进行表征与分析,探讨了改性稻秸对铅、镉的吸附机理。主要结论如下: (1)改性稻秸对铅和镉的吸附可由准一级动力学方程、准二级动力学方程、修正一级动力学方程和颗粒内扩散方程能较好地描述,其中以准二级动力学力程为最优。颗粒内扩散方程表明吸附过程存在膜扩散和内扩散两个主要过程。 (2) Langmuir吸附等温模型能更好地拟合改性稻秸对铅、镉的等温吸附过程。Langmuir吸附等温模型相关参数RL表明改性稻秸对铅、镉离子具有良好的亲和度和吸附势:D-R吸附等温模型拟合的吸附平均自由能表明改性稻秸对铅和镉的吸附机制分别为离子交换过程和物理吸附过程。 (3)在25~200mg/L浓度范围内,稻秸改性后对铅、镉的吸附能力明显提高;其中,铅、镉吸附的最佳初始pH值范围分别为4~6和3~7;温度对稻秸吸附铅和镉的影响较小,吸附过程表现为自发性和熵增性,对铅和镉的吸附过程分别为放热和吸热过程。 (4)扫描电镜分析发表明改性后材料的表层明显被破坏,内部结构充分暴露,并产生大量不规则裂缝和孔洞;改性作用增大了吸附剂比表面积、孔体积和孔径。 (5)电动电位分析表明吸附剂表层电负性增强,极性较强的功能基团被引入材料表面;在红外光谱分析中证实了对吸附重金属离子起重要作用的电负性功能团羧基被引入吸附剂表面。 (6)X射线衍射图谱分析表明在酯化作用下稻秸纤维素的结晶度下降。X射线能量色散谱分析表明改性后秸秆Si/O增大,增强了对铅、镉元素的吸附作用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 胡广斌,肖小兵;浅谈稻秸板生产中稻秸原料的收集和贮存[J];人造板通讯;2003年08期
2 成霞;稻秸的组成万分和营养价值[J];郑州工程学院学报;1990年03期
3 周定国,张洋,于文杰,黄绍莨;高中密度稻秸人造板制造技术与产业化——技术基础研究[J];林产工业;2003年04期
4 张扬,王运红,邓立红,马润宇,王艳辉;稻秸半纤维素水解条件和水解液脱毒的研究[J];纤维素科学与技术;2005年02期
5 邹长贵;家规[J];安徽消防;1998年09期
6 魏娟;王晴;姜冰;吴祥进;严江;;以稻秸(壳)为原料的多孔载体在污水处理中的应用[J];东北农业大学学报;2006年01期
7 牛俊玲,崔宗均,李国学,王伟东;高效纤维素分解菌复合系的筛选构建及其对秸秆的分解特性[J];农业环境科学学报;2005年04期
8 潘明珠;连海兰;周定国;;不同预处理方法对稻秸纤维表面化学特性及稻秸纤维板性能的影响[J];林产工业;2006年04期
9 潘明珠;周定国;连海兰;;稻秸/木材密度纤维板的复合工艺及其性能[J];南京林业大学学报(自然科学版);2006年02期
10 梅长彤;周绪斌;朱坤安;潘明珠;崔举庆;;生物酶处理方法改善稻秸/聚乙烯界面相容性的研究[J];林产工业;2009年06期
11 朱瑾;叶小梅;常志州;王世梅;邹敦强;;稻秸生物水解的影响因子[J];江苏农业学报;2011年04期
12 董秀华;周璟;徐轶群;闫啸;许健;;污泥稻秸堆肥过程中重金属及速效氮的转化规律[J];扬州大学学报(自然科学版);2011年01期
13 陆仁书;我国秸秆板生产发展纵横谈[J];人造板通讯;2005年06期
14 潘明珠;周定国;;不同预处理方法对稻秸纤维表面性质的影响[J];纤维素科学与技术;2007年03期
15 高白茹;常志州;叶小梅;杜静;王世梅;;外源无机添加物对稻秸厌氧消化性能的影响[J];中国沼气;2011年01期
16 杜静;常志州;叶小梅;钱玉婷;;底物浓度和接种率对稻秸沼气启动的影响[J];农业环境科学学报;2011年07期
17 鲁许鳌;阎维平;;掺混比例对生物质和煤流化床共气化特性影响的试验研究[J];动力工程;2009年10期
18 李自刚;边传周;介晓磊;赵跃进;王宏斌;陈文新;;Cd污染土壤对3种稻秸原位降解菌剂降解效果的影响[J];甘肃农业科技;2008年03期
19 朱瑾;叶小梅;常志州;许智;杜静;;不同因素对秸秆两相厌氧消化的影响[J];农业工程学报;2011年S1期
20 徐信武;周定国;;等离子体改性稻秸的XPS分析[J];南京林业大学学报(自然科学版);2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 华金玲;王立克;;不同处理稻秸对反刍动物甲烷产量影响的研究[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
2 唐赛涌;张永根;;青贮玉米与稻秸之间组合效应的研究[A];中国牛业健康发展与科技创新——中国畜牧兽医学会第七届养牛学分会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
3 谢祖琪;刘建辉;熊昌国;易文裕;姚金霞;;秸秆燃料基本性能的研究[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会2010年学术年会论文集[C];2010年
4 朱瑾;叶小梅;常志州;许智;杜静;;接种物、pH值、曝气对秸秆两相厌氧消化的影响[A];全国农村清洁能源与低碳技术学术研讨会论文集[C];2011年
5 何珍;吴创之;赵增立;;MW级循环流化床生物质气化发电系统的碳循环分析[A];2004年中国生物质能技术与可持续发展研讨会论文集[C];2004年
6 杨树筠;杨毅民;;秸秆微贮饲料的制作技术[A];内蒙古农学会2004学术年会论文集[C];2004年
7 陆仁书;于磊;;秸秆定向结构板OSSB[A];第三届全国人造板工业科技发展研讨会演讲论文专集[C];2004年
8 谢祖琪;刘建辉;余满江;姚金霞;庞启成;;秸秆收获含水率与田间失水率的试验研究[A];全国丘陵山地农机化技术发展高层论坛论文集[C];2011年
9 李永辉;方坤;盛奎川;钱湘群;;基于改性大豆蛋白胶粘剂的刨花板性能研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
10 宋金昌;范莉;;利用微生物提高秸秆粗蛋白质的试验[A];第四届中国畜牧兽医青年科技工作者学术研讨会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张建红;等离子体技术调控稻秸表面的研究[D];南京林业大学;2010年
2 吴燕;稻秸细胞壁力学性能及其纤维复合材料研究[D];南京林业大学;2009年
3 牛俊玲;堆肥中高效降解纤维素—林丹复合菌系的构建及应用[D];中国农业大学;2005年
4 鲁许鳌;生物质和煤共气化共燃的实验和机理研究[D];华北电力大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭磊;改性稻秸对废水中铅、镉的吸附特征及其机制研究[D];沈阳农业大学;2014年
2 李双祁;水稻秸秆同时糖化与乳酸发酵的研究[D];湖南农业大学;2003年
3 李富国;青贮水稻秸发酵品质及其饲喂肉牛效果的研究[D];东北农业大学;2013年
4 文奇男;不同添加剂对水稻秸青贮品质及奶牛生产性能的影响[D];东北农业大学;2011年
5 张均国;氨化条件对稻草氨化效果及其对羔羊增重效果的影响[D];东北农业大学;2007年
6 王欣;稻秸机械热力脱水过程研究[D];南京师范大学;2007年
7 洪一前;大豆分离蛋白的改性及其在稻秸板中的粘结特性[D];浙江大学;2006年
8 唐艳玲;稻秸热解过程中碱金属析出的实验研究[D];浙江大学;2004年
9 周鲁英;稻秸纤维/聚乙烯复合材料的工艺研究及性能表征[D];中南林业科技大学;2012年
10 候晓静;添加乳酸菌和米糠对水稻秸青贮品质动态变化的影响[D];南京农业大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 朱伟光 通讯员 张士英;东北农大节日送科技到农家[N];光明日报;2009年
2 石兴辉 本报记者 马少忠;尚志 携手东北农大市校共建合作双赢[N];黑龙江日报;2009年
3 ;日对我出口饲料从严限制[N];中国贸易报;2000年
4 庆阳市林业科学研究所 左建国;新栽苗木越冬管理[N];陇东报;2007年
5 记者 王菲 实习生 毛文婷 秦向瑞;自己动手制作秸秆微贮饲料[N];新疆科技报(汉);2007年
6 石兴辉记者 赵宏光;寒地水稻前氮后移施肥技术新[N];哈尔滨日报;2008年
7 彭锦;翻晒谷物 警惕“农民肺”[N];健康报;2007年
8 王贵东 本报记者  武从端;爬上高坡已望顶[N];黑龙江日报;2005年
9 本报记者 张哲;两大难题困绕生物质发电[N];中国电力报;2008年
10 本报驻印度记者 钱峰 张静宇;走进印度北部“粮仓”[N];人民日报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978