壳聚糖改性膨润土及其对水中Pb的吸附性能-矿业工程研究-湖南.PDF

第２７卷 第１期 矿业工程研究 Ｖｏｌ．２７Ｎｏ．１ ２０１２年　３月 　　　　　　　　　　　 ＭｉｎｅｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈ　　　　　　　　　　　　 Ｍａｒ．２０１２ 壳聚糖改性膨润土及其 ２＋  对水中Ｐｂ 的吸附性能 刘桃香，许中坚，邱喜阳，赵振 （湖南科技大学 化学化工学院，湖南 湘潭４１１２０１） 摘　要：用壳聚糖改性膨润土，制备了一系列不同原料配比的改性膨润土，运用扫描电镜、红外光谱和Ｘ－衍射对其结构进行 ２＋ 表征，表征结果表明，壳聚糖吸附在膨润土的表面，形成了复合吸附剂．考察了壳聚糖改性膨润土对水中Ｐｂ 吸附性能，通过单因素 ２＋ ２＋ 影响吸附实验，确定了壳聚糖改性膨润土吸附水中Ｐｂ 的适宜反应条件．实验结果表明：当Ｐｂ 初始浓度为２０ｍｇ／Ｌ时，膨润土和 ２＋ 壳聚糖质量比为１ ０．０１，反应时间为４５ｍｉｎ，ｐＨ值为５．５，吸附剂用量为１ｇ／Ｌ，Ｐｂ 去除率达到９０％以上．与膨润土相比，吸附性 能得到了很大的提高．运用Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程对该吸附过程进行拟合，吸附行为符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附等温式． 经多次再生，吸附容量基本不变．通过计算不同温度下各热力学参数 Ｇ， Ｈ， Ｓ的值，表明该吸附过程是一个自发的吸热过程． △ △ △ 关键词：壳聚糖；膨润土；吸附；铅离子 中图分类号：Ｘ５０５　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１６７４－５８７６（２０１２）０１－００６８－０７ ２＋ ３＋ ２＋ ２＋ ＋ 　　铅矿的开采、铅铜冶炼、钢铁生产、燃煤燃油、蓄电 Ｍｇ ，Ｆｅ ，Ｆｅ ，Ｎｉ ，Ｌｉ等置换，使层间产生弱的负 ［６］ 池生产以及硅酸盐水泥工业，含铅农药及含铅化合物 电荷，从而具有吸附某些阳离子的能力 ．膨润土比 （如铅丹等）的生产和使用，汽车排出的含铅废气等是造 表面积大，价格低廉，无毒无污染，具有较强的吸附能 ［１，２］ ［７－１０］ 成铅污染的主要来源 ．铅是蓄积性的毒物，主要经消 力 ，但由于其在水中具有吸湿膨胀性和分散悬浮 ［１１］ 化道和呼吸道侵入人体，蓄积于肝、肾、骨、脾、脑中，引 性，导致其原土对废水的处理效果较差 ． ［３，４］ 起铅中毒 ．由于铅不能被生物降解，因此各国均将铅 壳聚糖是一种含有－ＮＨ 和－ＯＨ的天然高分子 ２ 列为水中优先处理的污染物 ．废水中处理铅的方法主 化合物，对重金属离子有良好的吸附能力［１２－１６］，且无 ［５］ 要有沉淀法、凝聚法、吸附法和离子交换法 ．