丝瓜络对废水中二价铜离子的吸附研究

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丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究
丝瓜络是一种常见的农作物废弃物，具有丰富的多孔结构及功能性基团，因此被广泛
应用于环境领域中的重金属吸附。

然而，丝瓜络本身的吸附性能有限，为了提高其吸附能力，可以采用化学改性的方法来增强其吸附性能。

化学改性是通过改变丝瓜络的化学结构来提高其吸附能力的方法。

常见的化学改性方
法包括酸处理、碱处理、氧化处理和表面修饰等。

酸处理可以引入氧含量较高的羟基基团，增加丝瓜络与金属离子的相互作用力。

碱处理可以引入负电荷基团，提高丝瓜络的吸附能力。

氧化处理可以引入羧基基团，增加丝瓜络表面的活性位点。

表面修饰可以通过在丝瓜
络表面引入新的官能团来增加其吸附能力。

在对丝瓜络进行化学改性后，可以测试其对铜离子的吸附性能。

吸附性能可以通过批
量吸附实验和动态吸附实验来评价。

批量吸附实验是将一定量的丝瓜络与一定浓度的铜离
子溶液接触一段时间后，测定溶液中剩余铜离子的浓度并计算吸附量。

动态吸附实验是将
一定流速的铜离子溶液通过固定床装载有丝瓜络的柱子，测定进出口溶液中铜离子的浓度
并计算吸附量。

通过这些实验可以评估丝瓜络的吸附性能及其化学改性对吸附性能的影
响。

综上所述，丝瓜络的化学改性可以显著提高其对铜离子的吸附能力。

通过酸处理、碱
处理、氧化处理和表面修饰等方法，可以引入新的功能基团，并增加丝瓜络与铜离子的相
互作用力。

进一步研究化学改性丝瓜络的吸附性能，有利于拓展其在环境领域中的应用价值。

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究作者：章聚宝孙艳美来源：《安徽农业科学》2020年第01期摘要;以丝瓜络为基础原料，经皂化和柠檬酸化后制备成化学改性的丝瓜络生物吸附剂，研究其对Cu2+ 的吸附性能。

结果表明，在pH为6.0、Cu2+初始质量浓度为50 mg/L、吸附时间为2 h的条件下，该生物吸附剂对Cu2+吸附率最高，为76.4%。

吸附过程遵循准二级动力学模型，符合Langmuir 方程。

关键词;丝瓜络;化学改性;吸附性能;Cu2+中图分类号;X;703文献标识码;A文章编号;0517-6611（2020）01-0073-03doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.01.023开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Study on Chemical Modification of Loofah Sponge and Its Adsorption Properties for Cu （Ⅱ）ZHANG Ju;bao，SUN Yan;mei（College of Chemical and Environmental Sciences，Kashgar University，Kashi，Xinjiang 844000）Abstract;Based on luffa sponge original material，after saponification and citration，a chemically modified loofah biosorbent was prepared.The adsorption characteristic of copper ions was studied.The result showed that under the condition of pH 6.0，Cu （Ⅱ） initial mass concentration of 50 mg/L and adsorption time was 2 h，the maximum adsorption rate was 76.4%.The adsorption process followed quasi;secondary kinetic model and was consistent with the Langmuir equation.Key words;Luffa sponge;Chemical modification;Adsorption properties;Cu （Ⅱ）重金屬污染对生态环境和人类健康的影响日益严重[1]。

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究丝瓜络是一种常见的植物纤维素材料，具有丰富的多巴、糖和苷等成分。

为了提高丝瓜络对铜离子的吸附性能，可以通过化学改性的方法对丝瓜络进行改良。

化学改性的方法主要包括酸碱处理、交联改性和功能化改性等。

酸碱处理是将丝瓜络浸泡在强酸或强碱溶液中，通过酸碱的反应使其表面发生化学变化，从而提高对铜离子的吸附能力。

交联改性是将丝瓜络与一些交联剂反应，形成交联结构，增加其吸附能力。

功能化改性是在丝瓜络表面引入一些功能基团，如羧基、氨基等，增加其表面活性，从而提高吸附性能。

研究表明，经过化学改性的丝瓜络对铜离子的吸附性能较原始丝瓜络有明显提高。

酸碱处理可以改变丝瓜络表面的电荷密度，增加与铜离子的相互作用力，从而提高吸附能力。

交联改性能够增加丝瓜络的孔隙度和比表面积，增加有效吸附位点，提高吸附能力。

功能化改性能够引入一些具有亲和力的功能基团，增加吸附位点，提高吸附性能。

研究进一步发现，化学改性后的丝瓜络对铜离子的吸附性能受到一些因素的影响。

改性的酸碱浓度、交联剂浓度和功能基团引入量等均会影响吸附性能。

适当的改性条件可以使丝瓜络表面的吸附位点最大化，从而提高吸附能力。

除了对吸附性能的研究，研究人员还对化学改性后的丝瓜络进行了表征分析，如红外光谱、扫描电子显微镜和比表面积分析等。

这些分析可以揭示化学改性对丝瓜络结构和表面性质的影响。

丝瓜络的化学改性能够显著提高其对铜离子的吸附性能。

通过选择合适的改性方法和条件，可以进一步优化丝瓜络的吸附性能，为污水处理、废水处理等领域的应用提供一种环境友好、高效的材料。

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究丝瓜络是一种常见的植物纤维材料，由于其丰富的表面活性基团和微孔结构，使其具有很强的吸附性能。

为了进一步提高丝瓜络的吸附性能，人们进行了化学改性研究。

本文将对丝瓜络的化学改性方法及其对铜离子吸附性能的影响进行综述。

丝瓜络的化学改性方法有很多种，常用的包括化学交联法、离子交换法和表面修饰法等。

化学交联法是通过在丝瓜络的表面或内部引入交联剂，增加其分子量和物理稳定性，从而提高吸附性能。

离子交换法是通过在丝瓜络的表面引入可交换离子，使其具有更高的吸附容量和选择性。

表面修饰法是通过在丝瓜络的表面引入有机功能基团，增加其表面活性，提高吸附性能。

化学交联法是一种广泛应用的丝瓜络改性方法。

常用的交联剂有甲醛、硫酸和聚合物等。

研究发现，在一定条件下，甲醛可以与丝瓜络中的羟基、胺基等官能团发生缩合反应，形成交联结构，提高丝瓜络的吸附容量和稳定性。

硫酸可以与丝瓜络中的羟基等官能团发生硫酸酯化反应，引入可交换离子，提高吸附选择性。

聚合物可以与丝瓜络中的羟基等官能团发生接枝反应，增加丝瓜络的分子量和表面活性。

离子交换法是一种常见的丝瓜络改性方法。

常用的交换剂有铵盐、金属离子等。

研究发现，将丝瓜络浸泡在含有铵盐的溶液中，可以使其表面引入可交换离子，提高吸附容量和选择性。

将丝瓜络浸泡在含有铜离子的溶液中，可以使其表面引入铜离子，提高对铜离子的吸附能力。

丝瓜络的化学改性可以显著提高其对铜离子的吸附性能。

不同的改性方法对丝瓜络的吸附性能影响不同，可以根据实际需要选择合适的改性方法。

但需要注意的是，化学改性过程会改变丝瓜络的结构和性质，可能会对其环境友好性产生影响，因此在使用过程中需进行相应的评估和控制。

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究丝瓜络是一种常见的天然高分子材料，具有丰富的羟基和醛基团，具有良好的亲水性和亲金属性，因此在环境保护和资源利用方面具有潜在的应用前景。

丝瓜络材料本身的结构和性质限制了其在吸附和分离领域的应用。

为了提高丝瓜络材料的性能和应用范围，近年来研究人员开始对其进行化学改性，并对改性后的丝瓜络材料在吸附铜离子方面的性能进行了系统的研究。

本文将对丝瓜络化学改性及其对铜离子吸附性能的研究进行综述和分析。

一、丝瓜络的化学改性丝瓜络的化学改性是通过改变其结构和性质，提高其吸附性能和稳定性。

目前常见的化学改性方法包括交联改性、功能化改性和复合改性等。

1. 交联改性交联改性是通过在丝瓜络材料中引入交联剂，在其分子链上形成交联结构，提高其结构稳定性和吸附性能。

常用的交联剂包括乙二醇二醚、甲醇、甲醛等。

研究表明，交联改性可以显著提高丝瓜络材料的力学性能和化学稳定性，改善其吸附性能和循环使用性能。

2. 功能化改性功能化改性是在丝瓜络材料表面引入功能基团，增加其活性位点和亲合性，提高其对特定离子的吸附选择性和吸附容量。

常用的功能基团包括羧基、氨基、硫基等。

研究表明，功能化改性可以显著提高丝瓜络材料对铜离子的吸附性能和选择性。

3. 复合改性复合改性是将丝瓜络材料与其他功能材料进行复合，形成复合吸附剂，综合利用各种材料的优点，提高吸附性能和循环使用性能。

常见的复合材料包括纳米材料、多孔材料、聚合物等。

研究表明，复合改性可以显著改善丝瓜络材料的吸附性能和循环使用性能。

二、改性丝瓜络在铜离子吸附性能研究改性丝瓜络在铜离子吸附性能方面的研究主要包括吸附动力学、吸附平衡、吸附热力学、吸附机理等方面。

1. 吸附动力学改性丝瓜络对铜离子的吸附动力学研究表明，其吸附过程符合准二级动力学模型，吸附速率受控于化学吸附过程，丝瓜络表面的活性位点提供了有效的吸附位点。

改性丝瓜络的吸附速率常数和平衡吸附量均显著高于未改性丝瓜络，表明改性对提高吸附速率和吸附容量具有显著的促进作用。

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究随着工业化的快速发展以及人们生活水平的不断提高，环境污染问题日益凸显。

其中，水污染问题尤为突出。

因此，如何有效地净化水资源就成为了当下亟待解决的问题之一。

其中，吸附材料的研究与开发具有最为广泛的应用前景和潜力。

本文以丝瓜络为原材料，探究其化学改性后对铜离子吸附性能的影响。

一、实验原理1.丝瓜络吸附性能吸附剂的吸附性能是评价其应用价值的重要指标，通过测试吸附剂对不同离子溶液中离子浓度变化的吸附量，可以评价吸附剂吸附性能的优劣。

2.化学改性原理在本实验中，采用阳离子改性的方式对丝瓜络进行改性，即在丝瓜络表面引入正电荷的物质，以提高其对带负电荷污染物的吸附能力。

同时，改性还可以增加丝瓜络的表面积，提高其吸附效率和选择性，提高吸附剂的循环使用寿命。

3.铜离子吸附原理丝瓜络中的活性成分可以与水中的铜离子发生化学反应，将铜离子从水中吸附到吸附剂表面。

此过程是磷酸根、羟基等活性基团与铜离子的静电作用以及配合作用的结果，是一个化学吸附过程。

二、实验步骤将丝瓜络干燥至均匀分布，并去除其中的杂质及防霉剂等化学物质，将其切成2-3cm长的段，经过烘干后制成丝瓜络吸附剂，备用。

将一定量的丝瓜络吸附剂放入去离子水中，加入一定量的氯化铵（NH4Cl），混合均匀，然后加入适量的异丙基三乙氧基硅烷（APTES），搅拌反应30分钟，用去离子水洗涤至中性，真空干燥，制备阳离子改性丝瓜络吸附剂，备用。

3.吸附实验将制备好的丝瓜络吸附剂和阳离子改性丝瓜络吸附剂分别置于含有不同浓度的铜离子溶液中，搅拌反应一定时间，然后用离心机离心分离，测定处理前后溶液中铜离子浓度，计算出吸附率，评价吸附剂吸附性能。

三、实验结果及分析实验结果显示，在一定的时间内，丝瓜络吸附剂和阳离子改性丝瓜络吸附剂对铜离子的吸附量均随着铜离子浓度的增加而增加。

但是，改性后的阳离子改性丝瓜络吸附剂对铜离子的吸附率明显高于未改性的丝瓜络吸附剂，说明阳离子改性可以大幅提高丝瓜络吸附剂的吸附能力。

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究
随着生物质资源的增加利用和环境污染的加剧，发展一种低成本、高效率的吸附材料成为一项紧迫的任务。

丝瓜络是一种常见的生物质材料，由于其结构特殊，表面具有较好的亲水性，因此具有潜在用途作为吸附材料。

本文以丝瓜络为原料，通过化学改性得到了羧甲基化丝瓜络（CMG），并对其在铜离子吸附方面的性能进行研究。

CMG的制备实验如下：将干燥后的丝瓜络粉末和甲基丙烯酸（MMA）在乙二醇溶剂中共混，加入过氧化苯甲酰（BPO）引发羧甲基化反应，反应结束后用乙醇和水洗涤、干燥得到羧甲基化丝瓜络。

对CMG和未改性的丝瓜络（CGL）进行了比较，结果表明，CMG的亲水性和表面电荷密度均比CGL显著增强。

通过对CMG吸附铜离子的实验发现，随着吸附时间的延长，吸附量逐渐增加，饱和吸附量为382.67 mg/g。

此外，吸附性能还受pH值、温度和初始浓度的影响。

在pH值为5.0时，吸附量最大，达到418.58 mg/g。

随着温度升高，吸附量也相应增加，提示吸附是一个吸热反应。

在同一温度下，随着初始浓度的增加，吸附量先增加后趋于平稳。

综上所述，羧甲基化丝瓜络具有良好的吸附性能，可以用于水处理和生态环境修复等领域。

未来还需要进一步研究其吸附机制，优化其性能，并探寻其他生物质材料的改性和应用。

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究一、引言丝瓜络是一种天然的高分子材料，由于其来自天然植物丝瓜，具有良好的环境友好性和生物相容性，因此受到了广泛关注。

丝瓜络具有丰富的羟基、羧基和氨基等官能团，因此在水处理、环境修复和生物医学等领域具有巨大的应用潜力。

作为吸附剂，其吸附性能有待提高。

化学改性成为了提升丝瓜络吸附性能的重要途径之一。

二、丝瓜络的化学特性丝瓜络是一种多羟基聚合物，其主要成分为纤维素、半纤维素和木质素等多糖类物质。

丝瓜络的主要功能团包括羟基、羧基和氨基等官能团，这些官能团的存在使其具有较强的吸附能力和功能化改性的潜力。

三、丝瓜络的化学改性方法针对丝瓜络的化学改性方法主要包括酯化、醚化、硅烷化、季铵化等。

这些方法可以通过引入一定官能团或改变丝瓜络的结构，从而改善其吸附性能。

四、丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究目前，关于丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究还比较少。

一些相关研究已经取得了一定的进展。

有学者对丝瓜络进行了无机硅改性，并将其用于铜离子的吸附研究。

研究结果表明，硅改性后的丝瓜络在吸附铜离子方面表现出了较好的性能，且具有较好的重复使用性。

有学者还利用正丁烷胺对丝瓜络进行了丁基化改性，并研究了其对铜离子的吸附性能。

研究结果显示，丁基化改性后的丝瓜络对铜离子的吸附性能得到了显著提高，且表现出了良好的循环使用性能。

五、丝瓜络的改性对其吸附性能的影响通过以上研究可以看出，化学改性对丝瓜络的吸附性能有着显著的影响。

一方面，改性后的丝瓜络在表面性质、孔结构和化学亲和性等方面发生了改变，从而提高了其对铜离子的吸附性能；改性后的丝瓜络还通过增加其功能化官能团或改变其分子结构，进一步提高了其对铜离子的选择性吸附能力。

可以得出结论，通过化学改性可以有效提高丝瓜络的吸附性能，满足不同环境条件下对铜离子的吸附需求。

七、结论在丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究中，我们发现化学改性可以显著提高丝瓜络的吸附性能，为其在水处理、环境修复和生物医学等领域的应用提供了有力的支撑。

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第４３卷第１２期２０１５年６月
广
州
化
工
Ｖｏ１．４３ＮＯ．１２
ＧｕａｎｇｚｈｏｕＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｊｕｎ．２０１５
丝瓜络对废水中二价铜离子的吸附研究
对ｃｕ（ＩＩ）的吸附率达到７７．７０％，酸处理的改性丝瓜络吸附率只有５１％。
关键词：丝瓜络；含ｃｕ（ Ⅱ）废水；吸附；火焰原子吸收法
中图分类号：０６５７．３１
文献标志码：Ａ
文章编号：１００１ — ９６７７（２０１５）０１２ — ００９０ — ０４
ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｔｉｍｅｗａｓ４０ａｉｒｎ，ｔｈｅｄｏｓｅｗａｓ０．１ｇ，ＶｅｇｅｔａｂｌｅＳｐｏｎｇｅｏｆＬｕｆｆａ ’ Ｓａｄｓｏｐｔｒｉｏｎｒａｔｅｒｅａｃｈｅｄ７７．７０％．
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｕｎｔｒｅａｔｅｄＶｅｇｅｔａｂｌｅＳｐｏｎｇｅｏｆＬｕｆａｈａｄｈｉｇｈｅｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙａｎｄａｂｓｏｐｔｒｉｏｎｔｈａｎｔｈｅｔｒｅａｔｅｄｏｎｅ．Ｕｎｄｅｒ
廖晓峰，于荣，梁华正
（东华理工大学，江西南昌３３００３８）
捅要：研究丝瓜络对二价铜离子的吸附效果。研究发现吸附时间、吸附剂用量、ｐＨ值、Ｃｕ（ Ⅱ）初始浓度对丝瓜络的吸附
容量和吸附率都有影响。在相同的吸附条件下，天然丝瓜络的吸附容量和吸附率均高于经酸处理的改性丝瓜络。在２５℃ ，溶液中ｃｕ（ Ⅱ）初始浓度为２０ｍｇ／Ｌ，模拟废水体积为１０ｍＬ，ｐＨ为４，吸附时间４０ｍｉｎ，吸附剂用量为０．１ｇ的吸附条件下，天然丝瓜络
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｃａｎｉｎｆｌｕｅｎｃｅＶｅｇｅｔａｂｌｅＳｐｏｎｇｅｏｆＬｕｆｆａ＇ｓａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙａｎｄａｂｓｏｐｔｒｉｏｎｒａｔｅ．Ｉｎｔｈｅｓａｍｅａｄｓｏｐｔｒｉｏｎ
ｐｈｙｓｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｈｏｕｌｄｈａｖｅｓｐｅｃｉａｌａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｅ．ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＶｅｇｅｔａｂｌｅＳｐｏｎｇｅｏｆＬｕｆｆａ
ｔｏａｄｓｏｒｂＣｕ（ＩＩ）ｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｔｆｏｕｎｄｔｈａｔａｄｓｏｐｔｒｉｏｎｔｉｍｅ，ａｄｓｏｒｂｅｎｔｄｏｓａｇｅ，ｐＨｖａｌｕｅ，ｃｕ（１Ｉ）ｏｆｉｎｉｔｉａｌ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＶｅｇｅｔａｂｌｅＳｐｏｎｇｅｏｆＬｕｆｆａｈａｓｔｈｅｎａｔｕｒｅｏｆｈｙｄｒｏｐｈｉｌｃｉｔｙａｎｄｌｉｐｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙａｎｄｕｎｉｑｕｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ
ｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆ２５ｏＣ，Ｃｕ（１Ｉ）ｏｆｉｎｉｔｉａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｗａｓ２０ｍｓ／Ｌ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒ１０ｍＬ，ｐＨｖａｌｕｅｗａｓ４，
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＶｅｇｅｔａｂｌｅＳｐｏｎｇｅｏｆＬｕｆｆａ；ｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｏｆＣｕ（Ⅱ）；ａｄｓｏｐｔｒｉｏｎ；ｌｆａｍｅａｔｏｍｉｃａｂｓｏｐｔｒｉｏｎ
ＳｔｕｄｙｏｎＵｓｉｎｇＶｅｇｅｔａｂｌｅＳｐｏｎｇｅｏｆＬｕｆａｔｏＡｄｓｏｒｂＣｕ（Ⅱ）
ｉｎＷａｓｔｅＷａｔｅｒ
ＬＩＡＯＸｉａｏ－ｆｅｎｇ，ＹＵＲｏｎｇ，ＬＩＡＮＧＨｕａ－ｚｅｎｇ（ＥａｓｔＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＪｉａｎｇｘｉＮａｎｃｈａｎｇ３３００３８，Ｃｈｉｎａ）