天然可降解柚子皮吸附材料制备及其对有机污染物的吸附性能


如何获得 一种价 格低廉 , 且 在 自然 条 件 下 可 自降 解 的 天 然 吸 附材 料 是 目前 研 究 的热 点 之 一 。
柚 子 是 南 方 常见 的 一 种 水 果 , 皮 占了总重 的 5 5 % 左右 , 含 有 丰 富 的 纤 维 素[ 6 1 , 且 产量高 , 原料易 得 , 成 本 低 廉 。我 国 目前对 柚 子 皮 的 研 究 主 要 是 如 何
个 主要 变化 过 程 : 吸 附水 脱 附 、 结 晶 水脱 附 、 预碳化 和碳化 与灰化 ; 柚 子 皮含 有 丰 富 的 纤 维 素 ,
内部 具 有 良好 的 多孔 层 状 结 构 , 且 随 着 热 处理 温度 的 升 高 , 纤维素逐渐被 分解 , 多孔 层 状 结 构
被破 坏 。 以甲苯、 甲醛 和 丙 酮等 有 机 物 为 吸 附对 象 , 测 试 了天 然 柚 子 皮 吸 附材 料 的吸 附性 能 。 结 果表 明 , 8 0 ℃ 时干 燥 后 , 柚 子 皮 吸 附 材 料 对 有 机 污 染 物 的吸 附效 果 最佳 。 这 与柚 子 皮 的 吸 附水 和 结 晶 水 的 脱 除 和 多孔 层 状 结 构 保持 良好 有 关 。
2 0 1 4 年第4 5 卷第1 2 期
渐; 他 工
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高分子有机化合 物 , 具有可降解性[ 2 4 - - 2 5 ] 等 特 点 。 因 此, 本 文 以 天 然 可 降 解 的柚 子 皮 为 原 料 , 经 干 燥 处理 后获得 了柚子皮 吸附材 料 , 分 析 研 究 了 柚 子 皮 的热 稳 定 性 、形 貌 、 物相组成 和微结构特征 , 报 道 了 上 述 特 征 与 其 对 甲苯 、 甲醛 和 丙 酮 等 有 毒 有 害气 体 的吸附性能 的关联性 , 并 提 出柚 子 皮 可 直
2 .浙 江 工 业 大 绿 色 化 学 合 成 技 术 国家 重 点 实 验 室 培育 基 地 ,浙 江
杭 州 3 1 0 0 1 4 )
摘 要 : 以天 然 柚 子 皮 为 原料 , 经 干 燥 后 制 备 了天 然 可 降解 吸 附 材 料 ; 应 用 差 热 一热 重 分
析 了其 稳 定 性 , 采 用 X 射 线 衍 射 分 析 和 扫 描 电子 显 微 镜 对 其 物 相 、 形貌和微 结 构特征进行 了 表征 ; 并 用 红 外光 谱 分析 对其 表 面特 性 进 行 了测 试 。 分析 结 果表 明 ,热 处 理 过 程 中柚 子 皮 有 四
活 质 量 与身 心健 康 的 大 背 景 下 , 室 内空 气 的 净 化
引起 了 人们 广 泛 地 关 注 川 。 室 内空 气 净 化 一 般 有 植物净化法 、 化 学 催 化 法 和 吸 附 法 等 。植 物 净 化
提 取 果皮 中的精油 、 色素 和果 胶 , 而 直 接 将 柚 子
基 金项 目 : 国 家 自然 科学 基 金 ( 2 1 1 7 3 1 9 3 ) 、 浙 江 省 自然科 学 基 金 ( Y 4 0 8 0 2 0 9和 Y 4 0 6 0 9 4 ) 。 作者简 介: 王美华( 1 9 8 9 一 ) , 女, 硕 士 研 究 生 。E — ma i l : w mh h u z h o u @1 6 3 . e o m。
可 以 用 来 制 备 吸 附 剂 “ 】 。研 究 还 表 明 , 柚 子 皮 中
富 含 的 纤 维 素 和 木 质 素 多 糖 等 可 与 重 金 属 离 子 发生络合螯 合作用 , 可 用 于 处 理 含 重 金 属 的 工 业
二 次污染小 等优点 , 但 成 本 高 使 得 这 些 方 法 研 究
虽多, 真正投入大批量 工业 生产 的却不 多。与其
它方法相 比, 吸附法具有 去除效 率高 、 净化 彻底 、 能耗 低 、 工 点
是多孔类吸附剂成本较高 。
修 回 日期 : 2 0 l 4 — 0 3 一l 4
废 水 删 ; 柚子皮还 用于制 备活性 炭 , 并 应 用 于 环 境 污 染 处 理 中l 2 - 2 3 ] 。但 是 , 直 接 使 用 柚 子 皮 来 净 化 空 气 中 的有 毒 有 害 气 体 的研 究 则 很 少 。 柚子 皮含有 丰富 的纤维 素和果胶 , 是 天 然 的
关 键 词 :天 然 可 降 解 ; 柚子皮 ; 吸 附材 料 ; 有机 污染物 ; 吸 附性 能
文章 编 号 :1 0 0 6 — 4 1 8 4 ( 2 0 1 4 ) 1 2 — 0 0 4 2 - 0 5
随 着 居 住 和 办 公 室 内装 修 的 普 及 和 密 闭 程
度 的增加 , 室 内空 气 污 染 已经 成 为 影 响人 类 健 康 的 重 要 因素 之 一 。 因 此 , 在 当今 社 会 普 遍 关 注 生
皮用作 吸附材料 的研究 还较少 l 7 l 。 柚 子 皮 里 面 的 白色 絮 状 层 中 含 有 大 量 的 纤 维 素 】 , 所 以 理 论 上
1 的优 点 是 绿 色 环 保 , 缺 点是作 用效果慢 、 处 理 量
较 小 ,故 而 不 能 作 为 处 理 装 修 污 染 的 主 要 手 段 。 化 学 催 化 的方 法 研 究 较 多 的 有 光 催 化 法 、 臭 氧 氧 化 法 和等 离子 体法 等 , 具 有效 率 高 、 适 用 性 强 和
一
4 2一
Z HE J I ANG CHE MI C AL I NDUS T RY
Vo 1 . 4 5 N o . 1 2( 2 0 1 4)
天然可 降解柚子皮 吸附材料制备及其对有 机污染 物 的吸附性能
王 关华 ,陈 辉 ,任 晓青 ,李 国 华
( 1 .浙 江 工 业 大 学 化 学 工 程 与 材 料 学 院 ,浙 江 杭 州 3 1 0 0 1 4 ;
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柚子皮吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能

柚子皮吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能
1 实验部分
11 试 剂 与 仪 器 .
主要试剂:2 N O 、 2r HS 、 a H KC2 、 O 0 二苯碳酰二肼、 丙酮 , 以上试剂均为分析纯
K(BT 22 I /17) G 主要仪器: 0 7 0型分光光度计 ( 2 上海第三分析仪器厂) H _3 , s C型精密 p P H计 ( 上海雷磁仪器
关键 词 : 子 皮 ; 柚 活性 炭 ; 附 ; 吸 六价 铬
中图分类号 : 7 3 X 0. 5
文献标志码 : A
文章编号 :0 8 32 (0 10 -0 2 0 10 — 4 12 1 )5 0 5 - 5
近年来 , 利用廉价的农业废弃物作为吸附剂处理重金属废水引起 了人们 的重视。国外报道用 于吸附含铬废水的农业废弃物有制糖甜菜废丝、 甘蔗渣稻草和大豆皮 ・ 1 。国内不少研究学者 , 采 用花生壳和木屑闭核桃壳[柑橘渣[ 松果粉末瞄 、 3 ] 、 4 1 、 等农林废弃物吸附水体中的 C(I 取得 良好的去 r ) V ,
厂 )马弗炉, , 烘箱 , 恒温振荡培养箱( 天津市中环科技开发公司)10目标准筛 , ,8 电子天平
收稿 E期 :0 1 0— 5 t 2 1— 4 1
作者简介 : 关琼( 8一 , , 余 1 1) 福建福清人, 9 女 硕士, 讲师。主要研 究方向 : 属基体表 面化学镀和废水处理研 究。 金
第 5期
余美琼 , 杨金杯 , 郑
旭: 柚子皮吸附剂对c v) d i ̄吸附性能 f
5 3
1 吸 附剂的 制备 . 2
将洗净的新鲜柚子皮烘干、 粉碎, 10目标准筛 。将制备好的柚子皮粉用一定浓度的 HS 过 8 2 O
溶液浸渍 , lO 的马弗炉里进行低温炭化并用蒸馏水漂洗至中性后制得柚子皮吸附剂【。 在  ̄ lC l 0 】

改性柚子皮吸附剂的制备及其应用研究

改性柚子皮吸附剂的制备及其应用研究

Pr e pa r a t i on a nd Appl i c a t i o n Re s e a r c h o n Mo di ie f d Po me l o Pe e l Ads o r be nt
Zh a n g J i a nh u i , Wu Ti n g
i t s c a p a b i l i t y o f r e l l l O , , i n g h e a v y me t a l i o n s ro f m wa s t e wa t e r . An a l y s i s o f s u r | a c c t h n c t i o n a l g r o u p s o f s a mp l e s b y u s i n g i n ra f r e d s p e c t r o s c o p y , i n f r a r e d s p e c t r u m c a n b e s e e n , g r a p e f r u i t p e e l c o n t a i n s a l o t o f f u n c t i o n a l g r o u p s , O- t t , C— H, C= O a n d s o o n . Ke y wo r ds : P o me t o P e e l :a c t i v a t e d c a r b o n ;z i n c c h l o r i d e :c i t r i c a c i d
( De p a r t me n t ofCh e mi s t r y a nd Ph a r ma c y , Zhu h a i Col l e g e of J i l
Ab s t r a c t :I n t h i s p a p e r , a k i n d o f a d s o r b e n t p r e p a r e d f r o l n p o me l o p e e l s u s i n g t h e z i n c c h l o r i d e a n d p o l y a c i d a c t i v a t i n g me t h o d we r e u s e d i n l a b o x ‘ a t or y t o t e s t

柚子皮生物炭相关思考问题

柚子皮生物炭相关思考问题

柚子皮生物炭相关思考问题
1、碱改柚子皮生物炭对水体中Mn(Ⅱ)的动态吸附研究。

2、改性柚皮生物炭的制备及其对水体磷酸盐的吸附性能。

3、柚皮生物炭对土壤中磷吸附能力的影响。

4、柚子皮生物活性炭的制备及对有机染料和气态甲醛的吸附研究。

5、柚子皮生物炭除氟性能及机理研究。

6、柚皮基生物炭的制备及其吸附性能研究。

7、氯化锌活化柚子皮制备生物炭及其对亚甲基蓝的吸附。

8、基于TRIZ理论的柚皮生物炭制备工艺优化。

9、柚皮生物炭对湿地土壤吸附五氯酚与磷的影响的分析。

10、柚子皮生物炭的制备及对水体中锰离子的吸附。

11、利用柚子皮水热炭化制备生物炭的方法与应用。

12、柚子皮和水葫芦提取物活化生物炭制备生物质吸附剂及其吸附四环素的研究。

柚子皮吸附剂对甲基橙的吸附性能研究

柚子皮吸附剂对甲基橙的吸附性能研究

柚子皮吸附剂对甲基橙的吸附性能研究黄晋英;陈欣【摘要】研究了柚子皮对甲基橙(MO)的吸附行为,考察了吸附时间、溶液pH值、柚皮粉用量和MO初始浓度等因素对吸附效果的影响.结果表明,在MO溶液pH值为5.0,初始浓度为10 mg/L的条件下,25 mL溶液中添加0.05 g的柚子皮粉,以120 r/min振荡吸附60 min后,MO吸附率可达77.65%,酸性环境有利于MO吸附.一定范围内,柚子皮用量的增加以及MO初始浓度的升高都会导致吸附率升高,柚子皮粉对MO的吸附过程以物理吸附为主,符合Langmuir吸附等温方程.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)014【总页数】4页(P96-98,104)【关键词】柚子皮;甲基橙;吸附【作者】黄晋英;陈欣【作者单位】南阳市第一中学, 河南南阳 473061;南阳师范学院化学与制药工程学院, 河南南阳 473061【正文语种】中文【中图分类】X703.1染料生产和印染加工过程不仅用水量大,而且会产生大量废水。

这些废水成分复杂、色度高、难降解、有毒物质多。

进入地面水体中,严重威胁水生植物和人类的健康。

偶氮染料在染料中占有很大比例,甲基橙(MO)为偶氮类染料化合物的典型代表。

使用吸附剂是去除印染废水中染料物质的常用方法之一。

最近几年,国内外的研究人员设计制备出许多不同的吸附材料,用来吸附处理印染废水[1]。

柚子是我国南方的主要水果之一,柚子皮占到柚子全重的50%左右[2]。

通常情况下人们食用完柚子后经常将皮丢弃,这样既造成了物质的浪费,又对环境造成污染。

近年来柚子皮的深加工主要是从中提取香精油黄酮类化合物等[3],其实提取后剩余的部分含有大量的纤维素等,植物纤维的孔隙结构能增大与染料分子接触的机会[2]。

已有文章报到柚子皮粉对废水中重金属Pb等具有很好的去除效果[4-6],并且对亚甲基蓝颜料的有很好的吸附性能[7-8]。

本论文根据柚子皮粉具有多孔结构从而有很好的吸附性能的特点,探索了柚子皮粉吸附去除甲基橙的效果,重点考察了柚子皮粉的用量、吸附时间、甲基橙起始浓度等影响吸附效果的因素,从而找出柚子皮粉吸附甲基橙的最佳条件。

柚子皮生物活性炭的制备及对芘污染溶液的处理研究

柚子皮生物活性炭的制备及对芘污染溶液的处理研究

第48卷第12期2019年12月应㊀用㊀化㊀工AppliedChemicalIndustryVol.48No.12Dec.2019收稿日期:2018 ̄11 ̄06㊀㊀修改稿日期:2018 ̄12 ̄12基金项目:国家自然科学基金(41401570)ꎻ陕西省自然科学基金(2015JQ4098)作者简介:魏徵文(1995-)ꎬ男ꎬ甘肃天水人ꎬ长安大学在读硕士研究生ꎬ师从董岁明教授ꎬ从事环境修复研究ꎮ电话:15686472896ꎬE-mail:970853926@qq.com柚子皮生物活性炭的制备及对芘污染溶液的处理研究魏徵文1ꎬ2ꎬ蒋廷波1ꎬ2ꎬ董岁明1ꎬ2ꎬ柴丽红1ꎬ2(1.长安大学水利与环境学院ꎬ陕西西安㊀710054ꎻ2.旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室(长安大学)ꎬ陕西西安㊀710054)摘㊀要:柚子皮在450ħ下焙烧ꎬ制得生物活性炭ꎬ经红外光谱(FTIR)ꎬ扫描电子显微镜(SEM)表征ꎬ结果表明ꎬ柚子皮生物活性炭中含有游离的羟基㊁硝基化合物和酸酐集团ꎬ表面不平整ꎬ呈片状结构ꎬ有丰富的孔隙ꎮ生物活性炭投加量8g/L时ꎬ吸附时间16hꎬ饱和吸附量为187μg/gꎬ对芘污染物去除率为37%ꎮ吸附过程符合Langmiur模型ꎮ关键词:生物炭ꎻ芘ꎻ吸附中图分类号:TQ424.1+5ꎻX522㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1671-3206(2019)12-2835-03PreparationofgrapefruitskinbiologicalactivatedcarbonandtreatmentofpyrenecontaminatedsolutionWEIZheng ̄wen1ꎬ2ꎬJIANGTing ̄bo1ꎬ2ꎬDONGSui ̄ming1ꎬ2ꎬCHAILi ̄hong1ꎬ2(1.SchoolofWaterandEnvironmentꎬChang anUniversityꎬXi an710054ꎬChinaꎻ2.KeyLaboratoryofSubsurfaceHydrologyandEcologicalEffectinAridRegionofMinistryofEducationꎬChang anUniversityꎬXi an710054ꎬChina)Abstract:Biologicalactivatedcarbonwaspreparedbyroastinggrapefruitskinat450ħ.Theinfraredspectroscopy(FTIR)andscanningelectronmicroscopy(SEM)showedthatthegrapefruitskinbiocharcontainedfreehydroxylgroupsꎬnitrocompoundsandanhydridesgroupꎬthesurfaceisunevenandhasasheet ̄likestructurewithabundantpores.Whenthedosageofbiologicalactivatedcarbonwas8g/Lꎬtheadsorptionamountwas187μg/gat16hꎬandthepyrenecontaminantremovalratewas37%.Theadsorp ̄tionprocessisinaccordancewiththeLangmiurmodel.Keywords:biologicalactivatedcarbonꎻpyreneꎻadsorption㊀㊀我国是产柚大国ꎬ柚子皮被作为生活垃圾而直接抛弃ꎬ这不仅浪费了资源也对环境造成了一定的影响ꎮ芘作为多环芳烃疏水性有机污染物ꎬ在水土环境中分布广泛ꎬ且具有强烈的毒性和致癌作用ꎬ对人体健康危害极大[1 ̄3]ꎮ目前的处理方法包括植物修复㊁化学治理和微生物降解等[4 ̄5]ꎬ这些方法对芘的环境污染处理取得了一定效果ꎬ但仍有许多需要改进和完善的地方ꎮ本文以柚子皮为原料ꎬ制备生物活性炭吸附剂ꎬ研究其对芘污染物的吸附ꎬ以期对芘有机污染物的处理及柚子皮的综合利用提供新的途径和方法ꎮ1㊀实验部分1.1㊀试剂与仪器芘标准品(用环己烷配制0.1mg/L的贮备液ꎬ用来配制不同浓度的吸附质溶液)ꎻ环己烷ꎬ分析纯ꎮHG101 ̄1电热鼓风干燥箱ꎻSH2 ̄88往返式振荡器ꎻUV ̄752紫外可见分光光度计ꎻKSW ̄6 ̄12高温箱式电阻炉ꎻMiniStar10K高速常温离心机ꎻHitachiS ̄4800SEM扫描电镜ꎻNicolet5700傅里叶变化红外光谱仪ꎮ1.2㊀柚子皮生物活性炭的制备将柚子皮切成6cmˑ6cm的小片ꎬ用蒸馏水洗涤ꎬ80ħ烘干24h至恒重ꎬ冷却后粉碎ꎬ过160目筛ꎬ置于高温箱式电阻炉中ꎬ在450ħ下炭化2hꎬ制得生物活性炭ꎬ置于干燥箱中备用ꎮ1.3㊀吸附实验在装有25mL质量浓度4μg/L的芘溶液的容应用化工第48卷量瓶中ꎬ加入柚子皮生物活性炭8g/Lꎬ在25ħ下振荡反应12hꎮ离心ꎬ取上清液ꎬ测定芘含量ꎬ计算吸附量㊁芘去除率ꎮ吸附量Q=(c0-c)ˑVW芘去除率R=c0-cc0ˑ100%式中㊀c0 芘溶液初始浓度ꎬμg/mLꎻc 吸附后的芘溶液浓度ꎬμg/mLꎻV 被处理芘溶液的体积ꎬmLꎻW 柚子皮生物活性炭的添加量ꎬgꎻQ 平衡吸附量ꎬμg/gꎮ1.4㊀芘含量的测定1.4.1㊀标准曲线绘制㊀配制0.8~6.0μg/L的芘溶液测吸光度ꎬ以浓度为横坐标ꎬ吸光度为纵坐标ꎬ绘制标准曲线ꎮ线性回归ꎬ得标准曲线方程y=0.1056x+0.02269ꎬ相关系数R2=0.997ꎮ图1㊀吸附标准曲线Fig.1㊀Adsorptionstandardcurve1.4.2㊀样品分析㊀吸附实验后ꎬ取样ꎬ用离心机(3000r/minꎬ15min)将生物活性炭与芘溶液离心分离ꎬ取上清液ꎬ用紫外可见分光光度计测量波长320nm处的吸光度ꎬ利用吸光度与吸附标准曲线换算出芘溶液浓度ꎮ2㊀结果与讨论2.1㊀柚子皮生物活性炭的表征2.1.1㊀扫描电子显微镜(SEM)分析㊀图2是柚子皮生物活性炭放大2500倍和5000倍的表面微观结构图ꎮ图2㊀柚子皮生物炭的扫描电子显微镜(SEM)图Fig.2㊀Scanningelectronmicroscope(SEM)imageofgrapefruitpeelbiochar㊀㊀由图2可知ꎬ生物活性炭表面不平整ꎬ呈片状结构ꎬ且有丰富的孔隙ꎬ还残留了生物质的骨架结构ꎬ因此芘这种多环芳烃很容易吸附于这些骨架结构的表面及孔隙中[6 ̄7]ꎮ2.1.2㊀傅里叶变化红外光谱仪(FTIR)分析㊀图3是柚子皮生物活性炭的傅里叶变化红外光谱ꎮ图3㊀柚子皮生物炭的红外谱图Fig.3㊀Infraredspectrumofgrapefruitpeelbiochar㊀㊀由图3可知ꎬ3681ꎬ3406cm-1是游离的羟基O H的伸缩振动峰ꎬ1396cm-1为羧酸的羟基O H的弯曲振动吸收峰ꎬ这些含氧官能团所产生的负电荷使柚子皮生物活性炭具有较高的阳离子交换量ꎬ并且含氧性官能团会增加生物活性炭表面亲水性ꎬ有利于吸附过程进行[8 ̄9]ꎮ1643ꎬ1583cm-1是硝基化合物 NO2的反对称吸收峰ꎬ硝基化合物是憎水基团ꎬ这些憎水基团有利于芘分子取代水分子的过程ꎬ从而推动吸附过程进行ꎻ1041cm-1是酸酐C O伸缩振动产生的吸收峰ꎮ由FTIR可知ꎬ柚子皮生物炭内部可能含有大量的含氧性官能团和憎水基团ꎬ这些基团很容易和芘亲和或相互作用ꎬ从而使溶液中的芘吸附于吸附剂的表面或孔道中ꎮ2.2㊀吸附时间对柚子皮生物活性炭吸附芘的影响吸附时间对柚子皮生物活性炭的芘吸附量的影响见图4ꎮ图4㊀吸附时间对柚子皮生物炭吸附芘的影响Fig.4㊀Effectofadsorptiontimeonbiocharadsorptionofgrapefruitpeel㊀㊀由图4可知ꎬ吸附量随反应时间增加而升高ꎬ到12h时基本达到吸附平衡ꎬ平衡吸附量为187μg/gꎮ快速吸附反应阶段可能主要发生在生物活性炭外表6382第8期魏徵文等:柚子皮生物活性炭的制备及对芘污染溶液的处理研究面上ꎬ刚开始吸附时ꎬ芘分子快速占领生物活性炭表面的吸附位点ꎻ慢速吸附阶段ꎬ多环芳烃分子进入生物活性炭内部多孔结构ꎮ这个阶段可能与炭颗粒表面扩散过程和生物活性炭表面水分子取代过程相关ꎮ2.3㊀柚子皮生物活性炭添加量对吸附性能的影响柚子皮生物活性炭吸附剂添加量对芘吸附量的影响见图5ꎮ图5㊀柚子皮生物炭添加量对吸附性能的影响Fig.5㊀Effectofbiocharcontentonpomelopeelbiocharadsorption㊀㊀由图5可知ꎬ生物活性炭对芘的去除率随着生物活性炭的增加而上升ꎬ投加量8g/L时ꎬ芘的去除率37%ꎬ吸附量187μg/gꎻ投加量超过8g/L时ꎬ去除率增加幅度变小ꎮ这是由于增加投加量可以为芘的吸附提供更多的吸附位点ꎬ当吸附剂提供的吸附位点数量多于芘分子数量时ꎬ芘分子难以进入吸附剂内部的多孔结构ꎬ去除率不再有明显提升ꎮ2.4㊀芘初始浓度对柚子皮生物活性炭吸附芘的影响㊀㊀芘初始浓度对柚子皮生物活性炭吸附芘的影响见图6ꎮ图6㊀芘初始浓度对柚子皮生物炭吸附芘的影响Fig.6㊀Effectofinitialconcentrationoflanthanumonbiocharadsorptionofpomelopeel㊀㊀由图6可知ꎬ芘初始浓度超过2.4μg/L后ꎬ去除率下降ꎮ从吸附量的变化趋势来看ꎬ柚子皮生物活性炭提供的吸附位点是充足的ꎬ吸附量呈线性增加趋势ꎮ芘浓度较高时去除率下降ꎬ可能是因为溶液中芘数量的增加形成了一定的空间阻力ꎬ去除效率下降ꎮ25ħ时ꎬ柚子皮生物活性炭添加量为8g/Lꎬ吸附时间为450minꎬ芘的初始浓度为0.4~6.4μg/L的条件下进行ꎬ等温吸附ꎬ并用Langmuir和Freundl ̄ich方程对数据进行拟合ꎬ结果见表1ꎮLangmuir方程cQ=1qθb+cqθFreundlich方程lgQ=lgK+1nlgc式中㊀c 吸附后的芘溶液浓度ꎬμg/mLꎻQ 平衡吸附量ꎬμg/gꎻqθ 吸附剂的最大吸附量ꎬμg/gꎻb 速率常数ꎻK 吸附剂吸附能力的量度ꎻn 吸附强度的经验常数ꎮ由表1可知ꎬLangmuir和Freundlich方程拟合线性相关性显著ꎬ可以用这两种模型来描述柚子皮生物炭对芘的吸附过程ꎬ但Langmuir方程拟合效果更加理想ꎮFreundlich方程是基于固体表面不均匀ꎬ交换吸附平衡常数与表面覆盖度有关的经验公式ꎬ而Langmuir方程是基于吸附质呈单分子形式附在吸附剂的表面[10]ꎬ最大吸附量为187μg/gꎬ表明整个吸附过程单分子层吸附占主导作用ꎬ这可能与芘的分子结构相关ꎬ芘分子结构呈平面型ꎬ相比非平面结构的有机物空间阻力作用不明显ꎬ从而更有利于吸附ꎮ表1㊀吸附等温方程拟合参数Table1㊀AdsorptionisothermalequationfittingparametersLangmuir方程Freundlich方程qθ/(μg g-1)b/(mL μg-1)R2K1/nR25950.1420.995730.926450.9663㊀结论(1)由柚子皮制备了生物活性炭ꎬSEM和FTIR表征表明ꎬ柚子皮生物活性炭中含有游离的羟基㊁硝基化合物和酸酐集团ꎬ且表面不平整ꎬ呈片状结构ꎬ有丰富的孔隙ꎮ(2)生物活性炭投加量8g/L时ꎬ吸附时间12h时ꎬ生物活性炭饱和吸附量为187μg/gꎬ对芘污染物的去除率为37%ꎬ具有良好的吸附效果ꎮ吸附过程服从Langmuir模型ꎮ参考文献:[1]㊀XiXiaoliꎬGuoXiali.Preparationofbio ̄charcoalfromsew ̄agesludgeanditsperformanceonremovalofCr(VI)fromaqueoussolutions[J].JournalofMolecularLiquidsꎬ2013ꎬ183(8):10 ̄12.(下转第2842页)7382应用化工第48卷[13]MasihMꎬAnthonyPꎬSiddiquiSH.RemovalofCu(II)ionfromaqueoussolutionsbyRiceHuskCarbon ̄ChitosanCompositegel(CCRH)usingresponsesurfacemethodol ̄ogy[J].EnvironmentalNanotechnologyꎬMonitoring&Managementꎬ2018ꎬ10:189 ̄198.[14]AnQꎬJiangYꎬNanHꎬetal.UnravelingsorptionofnickelfromaqueoussolutionbyKMnO4andKOH ̄modifiedpea ̄nutshellbiochar:Implicitmechanism[J].Chemosphereꎬ2019ꎬ214:846 ̄854.[15]万秋月ꎬ秦冲ꎬ施畅ꎬ等.香蕉皮对重金属离子铅的吸附性能研究[J].中国无机分析化学ꎬ2018(4):4 ̄8. [16]李刘刚.改性农林废弃物生物炭吸附Cr(Ⅵ)的性能及机理研究[D].长沙:中南林业科技大学ꎬ2018. [17]Segovia ̄SandovalSJꎬOcampo ̄PérezRꎬBerber ̄MendozaMSꎬetal.Walnutshelltreatedwithcitricacidanditsap ̄plicationasbiosorbentintheremovalofZn(II)[J].Jour ̄nalofWaterProcessEngineeringꎬ2018ꎬ25:45 ̄53. [18]王艺霖.多种生物材料吸附重金属的效果对比研究[D].大连:大连交通大学ꎬ2015.[19]梁莎.橘子皮生物吸附剂化学改性合成及其对重金属离子吸附研究[D].长沙:中南大学ꎬ2010.[20]FikiruTemesgenNGOS.BiosorptionofReactiveRedDye(RRD)onactivatedsurfaceofbananaandorangepeelseconomicalalternativefortextileeffluent[J].Sur ̄facesandInterfacesꎬ2018ꎬ33:58 ̄72.[21]冯宁川ꎬ郭学益ꎬ梁莎ꎬ等.皂化改性橘子皮生物吸附剂对重金属离子的吸附[J].环境工程学报ꎬ2012(5):1467 ̄1472.[22]ShehzadKꎬXieCꎬHeJꎬetal.Facilesynthesisofnovelcalcinedmagneticorangepeelcompositesforefficientre ̄movalofarsenitethroughsimultaneousoxidationandad ̄sorption[J].JournalofColloidandInterfaceScienceꎬ2018ꎬ511:155 ̄164.[23]冯宁川ꎬ郭学益ꎬ吕大雷.橘子皮皂化交联改性及其对重金属离子的吸附[J].环境污染与防治ꎬ2013(9):19 ̄23. 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聚丙烯酰胺改性柚子皮吸附剂的合成及其对铜离子的吸附研究

聚丙烯酰胺改性柚子皮吸附剂的合成及其对铜离子的吸附研究

聚丙烯酰胺改性柚子皮吸附剂的合成及其对铜离子的吸附研究∗毛娜【摘要】The adsorbent of polyacrylamide mine-pomelo peel was successfully prepared with crosslinking the polyacrylamide and pomelo peel by epoxy resin and determination of the adsorbent for metal ionsCu2+. Then we studied the influence of the amount of pomelopeel,time,and temperature on adsorption. The experiment results showed that,when material ratio was 0. 8∶0. 1,at room temperature of20℃,reaction time was 60min,would got the best adsorption experiment numerical, these factors are shown in numerical is the optimal conditions for the reaction.%用柚子皮作为原料,以环氧树脂为交联剂,将聚丙烯酰胺改性到柚子皮上制得聚丙烯酰胺-柚子皮吸附剂,通过观察在不同条件下其对重金属离子Cu2+所产生的效果,探讨不同物料比、时间、温度对实验的影响。

结果显示,当物料比为0.8∶0.1,在室温下20℃,反应时间为60 min时,吸附率最高。

通过正交试验表明影响吸附的主要因素是物料比,其次为时间和温度。

【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2016(045)006【总页数】5页(P41-45)【关键词】聚丙烯酰胺;环氧树脂;柚子皮;铜离子;吸附【作者】毛娜【作者单位】渭南师范学院,陕西渭南714099【正文语种】中文【中图分类】TQ326.4由于经济发展迅猛,农业生产中越来越多地重金属离子排放到水中,水体环境形势严峻,有些重金属离子可以自动降解,但是有些重金属离子不具备这种性质,例如:铁、铜等,并且这种重金属离子能够在生物体内蓄积,即使在浓度很低的情况下也具有毒性和致癌性,对人们的身体健康和生活环境造成重大影响[1-2]。

一种采用柚子皮衍生的生物质碳材料制备电极材料的方法

一种采用柚子皮衍生的生物质碳材料制备电极材料的方法文章标题:柚子皮生物质碳材料用于电极材料的制备方法一、引言柚子皮是一种丰富的农副产品,含有大量的纤维素和木质素等生物质成分。

利用柚子皮作为生物质原料制备碳材料,具有环保、可再生的特点,而且其结构稳定,孔隙结构丰富,具有广泛的应用前景。

本文将探讨一种采用柚子皮衍生的生物质碳材料制备电极材料的方法。

二、柚子皮生物质碳材料制备方法1. 柚子皮的收集和处理需要收集新鲜的柚子皮,并将其清洗干净去除杂质。

随后,将柚子皮切成小块并晒干,以提高其碳化效率和质量。

2. 柚子皮生物质碳材料的碳化处理将经过处理的柚子皮放入高温炉中,在无氧或低氧气氛下进行碳化处理。

通过控制温度和时间,可以实现柚子皮的高效碳化转化,得到具有丰富孔隙结构的生物质碳材料。

3. 生物质碳材料的功能化改性经过碳化处理的柚子皮生物质碳材料具有一定的导电性和化学稳定性,但为了提高其在电极材料中的应用性能,可以进行化学和物理的功能化改性。

可以通过浸渍、热处理等方法引入功能基团,增强其电化学活性。

三、柚子皮生物质碳材料在电极材料中的应用1. 电化学性能经过处理和改性的柚子皮生物质碳材料具有丰富的孔隙结构和导电网络,能够提供良好的离子和电子传输通道,具有优异的电化学性能。

在锂离子电池、超级电容器等电化学能量存储领域具有广泛的应用前景。

2. 环境友好性采用柚子皮衍生的生物质碳材料作为电极材料,不仅可以实现废弃柚子皮资源的高效利用,还能降低对环境的影响,符合可持续发展的理念。

四、总结与展望通过文章的讨论,我们可以看到采用柚子皮衍生的生物质碳材料制备电极材料的方法具有很高的应用价值。

在今后的研究工作中,我们可以进一步优化柚子皮生物质碳材料的制备工艺,提高其性能,并拓展其在其他领域的应用,为清洁能源和环境保护做出更大的贡献。

个人观点:作为一种生物质资源,柚子皮在碳材料领域的应用具有巨大的潜力。

其制备工艺简单、原料丰富,制备的生物质碳材料具有丰富的孔隙结构和优异的电化学性能,未来可以期待它在能源存储、环保材料等方面发挥更大的作用。

柚子皮生物炭的制备及对水体中锰离子的吸附


摘 要 以 柚 子 皮 为 原 料 经 硫 化 钠 活 化 后 炭 化 处 理 制 备 了生 物 质 炭 吸 附 剂 , 并 将 之 应 用 于 含 锰 废 水 的
吸附。考察 了溶液 p H值 、 底 液质量 浓度、 生物炭投加量 等因素对柚 子皮生物 炭吸附能力 的影响 , 并研究 了柚
子 皮 吸 附剂 对 锰 离子 废 水 的 吸 附 平 衡 和 动 力 学 特 征 。结 果 表 明 : 柚 子 皮 吸 附 剂 对 含 锰 废 水 具 备 较 强 吸 附 能
D 厂
G u a n g x i , C o l l e g e o fC h e m i s t r y& E n v i r o n m e n t E n g i n e e r i n g ,眈 妇 U n i v e r s i t y
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2 0 1 6年 第 4 2卷 第 t 1 期
No v e mb e r 2 01 6
工 业 安 全 与 环 保
I n d u s t r i a l S a f e t y a n d E n v i r o n me n t a l P r o t e c t i o n ・ 5 3 ・
Ab s t r a c t P o me l o pe e l s we r e p y r o l y z e d a n d c h a  ̄e d t o o b t a i n b i o c h a r a f t e r s o d i um s u l id f e t r e a t me n t a n d wa s u s e d a s a d s o r —

柚子皮化学成分及对重金属离子吸附分析

柚子皮化学成分及对重金属离子吸附分析作者:宋沩萱来源:《科技资讯》2017年第31期摘要:柚子皮对一般的重金属离子都有一定的吸附作用。

该篇文章为了进一步去探讨柚子皮对重金属的吸附作用,对其柚子皮的成分也进行了详细的研究与分析。

该篇文章当中运用柚子皮去作为相关的吸附剂,对于含有重金属的废水进行一定的吸附作用研究,充分探讨相关pH值、重金属的溶液的浓度、吸附的剂量以及吸附的时间和吸附剂粒径等等对于柚子皮吸附剂的相关影响。

相关结果显示:其柚子皮对于铜离子和锌离子等重金属离子具有很强的吸附能力。

开始时其pH值等于2的时候,重金属的浓度是0.1μg/mL,其吸附的剂量就是0.5g,当其吸附剂粒径是100目时,时间是7h的时候,其柚子皮对于相关重金属吸附具有一定的最大值。

关键词:柚子皮化学成分重金属离子吸附作用中图分类号:X70 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)11(a)-0234-02柚子,是我国主要的水果之一,在南方的许多地方都有种植。

其柚子皮占柚子全重的一半以上。

通常其柚子皮一般没有利用就被丢弃了,因此造成了很大的浪费。

为了进一步去探讨柚子皮的吸附机理,该篇文章在现有的一些参考文献的基础之上,对其柚子皮的一些基本的化学元素进行了详细的分析。

重金属作为一种毒害的污染物,在一般的水中的浓度是比较低的,但是又超过了规定值,在该种情况之下是很难使用一些传统的方法去处理的。

该篇文章主要对柚子皮吸附废水当中的铜离子和锌离子做出相应的分析,探讨了相关pH 值、重金属溶液的浓度、吸附的剂量以及吸附的时间和吸附剂粒径等等对于柚子皮吸附剂的相关影响。

1 柚子皮相关的化学成分及吸附作用通过相关文献分析,柚子皮当中一些化学成分对于重金属离子的吸附作用是很强大的,当然其相关物理特性对于一些燃料也有一定的吸附作用,而且不存在二度污染的现象,总体上来说,柚子皮是一种很好的吸附剂。

2 材料与准备2.1 材料柚子皮、模拟的重金属溶液。

柚皮中纤维素的提取及其对重金属吸附去除的研究

2019年第9期广东化工第46卷总第395期·37·柚皮中纤维素的提取及其对重金属吸附去除的研究宋雨桐,张宇(渤海大学化学化工学院,辽宁锦州121013)Study on the Extraction of Cellulose from Pomelo Peel and Adsorption of HeavyMetalsSong Yutong,Zhang Yu(College of Chemistry and Chemical Engineering,Bohai University,Jinzhou121013,China)Abstract:The adsorption and removal of heavy metal Cu2+by chemical modified pomelo peel cellulose was studied.Preparing the pomelo peel cellulose which is modified by chemical method,its factors affecting copper ion adsorption are studied by graphite furnace atomic absorption spectrometry method.The optimum conditions of copper ion adsorption by modified pomelo peel cellulose are as follows:pH=4~5,30min,30℃.This method is feasible and has the advantages of simple method,low cost and wide raw materials source.Keywords:pomelo peel;cellulose;heavy metal;adsorption近年来随着工业化的发展,矿冶、机械制造、电镀业等发展速度飞快,生产过程会产生大量含铜废水以及固体废弃物的浸出液直接排入水体,因此含铜废水已经成为环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一[1]。

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