球形木質素吸附劑的制備及其對金屬離子的吸附性能研究.pdf

1、本文以堿木質素為原料，分別與三乙烯四胺(TETA)、二乙醇胺(DEA)和L-天冬酰胺(L-ASN)反應生成三乙烯四胺基木質素(TETA-L)、二乙醇胺基木質素(DEA-L)和L-天冬酰胺木質素(L-ASN-L)，然后利用反相懸浮法對三種產(chǎn)物進行形態(tài)結構上的改變，合成球形TETA-L、DEA-L和球形L-ASN-L，增大了產(chǎn)物的比表面積和孔徑，最后在模擬重金屬廢水水樣中測定了三種產(chǎn)物對金屬Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附性能，本課題是國

2、家林業(yè)局公益性行業(yè)項目（項目編號:200904072）中的部分內容。研究結果表明:
　　以堿木質素和三乙烯四胺為原料合成TETA-L，以產(chǎn)物含氮量為指標，由單因素實驗確定合成的最優(yōu)條件為1g環(huán)氧化木質素(EL)，加入30mL氫氧化鈉溶液，30mLTETA，50℃反應3h，所得TETA-EL的含氮量為4.75％。利用反相懸浮技術合成球形TETA-L，產(chǎn)物通過紅外、核磁、掃描電鏡等對其進行化學結構及聚集形態(tài)分析。然后在重金屬離子污染物

3、模擬水樣中測定了其對Cu2+和Pb2+的吸附性能，在25.0℃時，球形TETA-L對Cu2+和Pb2+的吸附達平時間分別為6h和2h，最大吸附容量分別為189.50mg/g和84307.69 mg/g。在25.0℃時，Cu2+和Pb2+在球形TETA-L上的吸附等溫線均符合Freundich方程，球形TETA-L對Cu2+吸附的線性方程為:1g（AC）=0.2031gCe+1.4187，相關系數(shù)R=0.7561;球形TETA-L對Pb2

4、+吸附的線性方程為:1g(AC)=0.8471gCe+1.603，相關系數(shù)R=0.9829。
　　以堿木質素為原料合成了DEA-L，采用反向懸浮技術制成球形DEA-L，紅外、凱氏定氮法證明了產(chǎn)物的合成，產(chǎn)物的含氮量為1.66％。然后測定了球形DEA-L對Cu2+和Cd2+的吸附性能。實驗結果表明，25℃下球形DEA-L對銅離子的吸附達到平衡時間為6h，當吸附劑用量為4.0 g/L時，產(chǎn)物對銅離子吸附容量最高，為24.12 mg/g

5、。25℃時球形TETA-EL對Cd2+的吸附在4h達到平衡，當吸附劑用量為1g/L時，最大吸附容量為43.27mg/g。采用Freundich方程對吸附等溫線進行擬合，球形DEA-L對Cu2+吸附的線性方程為:1g(AC)=2.13391gCe-1.0235，相關系數(shù)R=0.9799。
　　以堿木質素為原料，通過Mannich反應合成L-ASN-L，以產(chǎn)物的含氮量為指標，確定合成L-ASN-L的最佳條件為:n木∶n甲∶n天=1.5

6、∶1∶1，75℃反應4h。再通過反相懸浮技術將其制備成球形L-ASN-L，球形L-ASN-L對Cu2+和Pb2+的吸附性能實驗結果表明，球形L-天冬酰胺木質素對Cu2+和Pb2+的吸附達平時間分別為4h和8h，最大吸附容量分別為201.08mg/g和104265.73 mg/g。Cu2+和Pb2+在球形L-ASN-L上的吸附等溫線均符合Freundich方程。球形L-ASN-L對Cu2+吸附的線性方程為:1g(AC)=2.31051gC