NaOH/KOH改性柠檬渣吸附Cu 2+ 、Pb 2+ 和Cr 6+ 的研究
发布时间：2021-12-18 16:43
为了研究柠檬渣化学改性后的吸附性能,分别利用10%的KOH和NaOH对其进行改性。测量了改性前后柠檬渣对Cu2+、Pb2+和Cr6+的吸附率,并测定了柠檬渣的灰分、碘吸附值、比表面积和孔结构（BET）;利用差热分析（TG-DTA）、红外光谱（IR）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和能谱（EDS）对柠檬渣进行表征。改性后的柠檬渣对Pb2+的吸附率增加近2倍,对Cr6+的吸附率减小了近10倍左右,对Cu2+吸附的影响不大;活化后的柠檬渣孔容分别增大3倍和4倍;柠檬渣在活化前后的孔径都为中孔;活化后的柠檬渣的比表面积、灰分和碘吸附值增幅较大。活化后的柠檬渣表面变得有些疏松,比表面积增加都超过了2倍,灰分率分别增加了近2倍和1.5倍左右,而碘吸附值分别增加了近3.5倍和2.5倍左右。柠檬渣为非晶型结构,改性前后并没改变柠檬渣的基本框架。活化和吸附Pb2+样品的吸热峰和放热峰所对应的温度均不相同。
【文章来源】：化工新型材料. 2017,45(11)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图１柠檬渣的孔径分布［（ａ）预处理后的柠檬渣；（ｂ）ＫＯＨ改性柠檬渣；（）改性柠檬渣］
和１．５倍左右，而碘吸附值分别增加了近３．５倍和２．５倍左右。图１为预处理后柠檬渣、ＫＯＨ活化柠檬渣和ＮａＯＨ活化柠檬渣的孔径分布。由图１可知，它们分别在３．０６０７、３．０５８和３．０６０３ｎｍ时出现最大值，大于３０ｎｍ以上的孔容积几乎为零。因此孔径分布都是中孔。图１柠檬渣的孔径分布［（ａ）预处理后的柠檬渣；（ｂ）ＫＯＨ改性柠檬渣；（ｃ）ＮａＯＨ改性柠檬渣］２．３样品的表征分析结果２．３．１样品的红外光谱分析图２为预处理后柠檬渣和改性后柠檬渣的红外光谱图。预处理后柠檬渣与用ＫＯＨ和ＮａＯＨ改性后的柠檬渣在３４４４、３４４０和３４４０ｃｍ－１附近的强宽峰为缔合Ｏ—Ｈ伸缩振动峰，而改性后的柠檬渣此吸收峰发生了红移且呈现变窄的现象，表明ＯＨ－对柠檬渣进行了有效的改性，缔合的Ｏ—Ｈ部分被ＯＨ－取代；２９２８ｃｍ－１和２８７３ｃｍ－１处为饱和烷烃Ｃ—Ｈ伸缩振动产生的波峰；１７５０ｃｍ－１和１６４５ｃｍ－１左右处为羧基和酮基中Ｃ＝Ｏ的特征伸缩振动峰。经ＫＯＨ和ＮａＯＨ改性后的柠檬渣在１７５０ｃｍ－１左右处形成了的振动峰变弱和消失，表明预处理后柠檬渣中的羧基经ＫＯＨ和ＮａＯＨ改性后被ＯＨ－部分和全部取代了；１０９６ｃｍ－１处及附近的肩峰，主要产生于ＯＨ的弯曲振动和纤维素和半纤维素中Ｃ—Ｏ—Ｃ的伸缩振动，经改性后纤维素和半纤维素中Ｃ—Ｏ—Ｃ伸缩振动吸收峰从１０９６ｃｍ－１分别红移至１０７２ｃｍ－１和１０７８ｃｍ－
化工新型材料第４５卷图３活化柠檬渣及其吸附Ｐｂ２＋后的ＴＧ－ＤＴＡ曲线图［（ａ）经ＫＯＨ活化的柠檬渣ＴＧ曲线图；（ｂ）经ＫＯＨ活化的柠檬渣ＤＴＡ曲线图；（ｃ）经ＫＯＨ活化的柠檬渣吸附Ｐｂ２＋后的ＴＧ曲线图；（ｄ）经ＫＯＨ活化的柠檬渣吸附Ｐｂ２＋后的ＤＴＡ曲线图；（ｅ）经ＮａＯＨ活化的柠檬渣ＴＧ曲线图；（ｆ）经ＮａＯＨ活化的柠檬渣ＤＴＡ曲线图；（ｇ）经ＮａＯＨ活化的柠檬渣吸附Ｐｂ２＋后的ＴＧ曲线图；（ｈ）经ＮａＯＨ活化的柠檬渣吸附Ｐｂ２＋后的ＤＴＡ曲线图］２．３．３样品的Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析图４为ＫＯＨ和ＮａＯＨ活化柠檬渣及其吸附后Ｐｂ２＋的ＸＲＤ谱图，未处理的柠檬渣以及活化后的柠檬渣成分主要是木质素、纤维素、半纤维素，由图４分析可得，该材料在整个角度范围内有许多峰形较宽的肩峰，说明柠檬渣为非晶型结构［１２－１４］。图４ＫＯＨ和ＮａＯＨ活化柠檬渣及其吸附后Ｐｂ２＋的ＸＲＤ谱图２．３．４样品的扫描电镜（ＳＥＭ）分析图５分别为预处理后的柠檬渣与ＫＯＨ和ＮａＯＨ改性后柠檬渣的ＳＥＭ图。由图５可知预处理后柠檬渣的表面组织紧密，并且外表面很平滑，表面只有少量孔洞。柠檬渣经改性后表面变得有些疏松，表明改性后的柠檬渣较预处理后的柠檬渣比表面积有所增加，与２．２样品的吸附性能分析一致。图５预处理（ａ）、ＫＯＨ改性（ｂ）和ＮａＯＨ改性（ｃ）柠檬渣的ＳＥＭ图（放大５０００倍）２．
【参考文献】：
期刊论文
[1]H3PO4改性柠檬渣的吸附性能与表征研究[J]. 沈王庆,雷阳. 江苏农业科学. 2016(03)
[2]柠檬渣吸附污水中铬（Ⅵ）的工艺研究[J]. 冉敬,黄秀丽,汪阳平,任沁,沈王庆. 湖北农业科学. 2015(17)
[3]时间和温度对活性炭与板栗壳吸附铜锌铅镉的影响[J]. 段孟辰,薛科社,邹卓彪. 农业资源与环境学报. 2013(05)
[4]酸碱溶液改性竹基活性炭生物降解H2S[J]. 李英,张承中,张英,苟菊香. 环境工程学报. 2012(12)
[5]改性橘子皮对铜、铅和锌的吸附特性及吸附机制(英文)[J]. 冯宁川,郭学益. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(05)
[6]皂化改性橘子皮生物吸附剂对重金属离子的吸附[J]. 冯宁川,郭学益,梁莎,田庆华,朱颜姝,刘建平. 环境工程学报. 2012(05)
[7]生物吸附法去除重金属离子的研究进展[J]. 王建龙,陈灿. 环境科学学报. 2010(04)
[8]廉价吸附剂处理重金属离子废水的研究进展[J]. 李增新,薛淑云. 环境污染治理技术与设备. 2006(01)
硕士论文
[1]荔枝皮作为新型吸附剂对重金属离子的吸附研究[D]. 杨继利.山东农业大学 2014
本文编号：3542788
【文章来源】：化工新型材料. 2017,45(11)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图１柠檬渣的孔径分布［（ａ）预处理后的柠檬渣；（ｂ）ＫＯＨ改性柠檬渣；（）改性柠檬渣］
和１．５倍左右，而碘吸附值分别增加了近３．５倍和２．５倍左右。图１为预处理后柠檬渣、ＫＯＨ活化柠檬渣和ＮａＯＨ活化柠檬渣的孔径分布。由图１可知，它们分别在３．０６０７、３．０５８和３．０６０３ｎｍ时出现最大值，大于３０ｎｍ以上的孔容积几乎为零。因此孔径分布都是中孔。图１柠檬渣的孔径分布［（ａ）预处理后的柠檬渣；（ｂ）ＫＯＨ改性柠檬渣；（ｃ）ＮａＯＨ改性柠檬渣］２．３样品的表征分析结果２．３．１样品的红外光谱分析图２为预处理后柠檬渣和改性后柠檬渣的红外光谱图。预处理后柠檬渣与用ＫＯＨ和ＮａＯＨ改性后的柠檬渣在３４４４、３４４０和３４４０ｃｍ－１附近的强宽峰为缔合Ｏ—Ｈ伸缩振动峰，而改性后的柠檬渣此吸收峰发生了红移且呈现变窄的现象，表明ＯＨ－对柠檬渣进行了有效的改性，缔合的Ｏ—Ｈ部分被ＯＨ－取代；２９２８ｃｍ－１和２８７３ｃｍ－１处为饱和烷烃Ｃ—Ｈ伸缩振动产生的波峰；１７５０ｃｍ－１和１６４５ｃｍ－１左右处为羧基和酮基中Ｃ＝Ｏ的特征伸缩振动峰。经ＫＯＨ和ＮａＯＨ改性后的柠檬渣在１７５０ｃｍ－１左右处形成了的振动峰变弱和消失，表明预处理后柠檬渣中的羧基经ＫＯＨ和ＮａＯＨ改性后被ＯＨ－部分和全部取代了；１０９６ｃｍ－１处及附近的肩峰，主要产生于ＯＨ的弯曲振动和纤维素和半纤维素中Ｃ—Ｏ—Ｃ的伸缩振动，经改性后纤维素和半纤维素中Ｃ—Ｏ—Ｃ伸缩振动吸收峰从１０９６ｃｍ－１分别红移至１０７２ｃｍ－１和１０７８ｃｍ－
化工新型材料第４５卷图３活化柠檬渣及其吸附Ｐｂ２＋后的ＴＧ－ＤＴＡ曲线图［（ａ）经ＫＯＨ活化的柠檬渣ＴＧ曲线图；（ｂ）经ＫＯＨ活化的柠檬渣ＤＴＡ曲线图；（ｃ）经ＫＯＨ活化的柠檬渣吸附Ｐｂ２＋后的ＴＧ曲线图；（ｄ）经ＫＯＨ活化的柠檬渣吸附Ｐｂ２＋后的ＤＴＡ曲线图；（ｅ）经ＮａＯＨ活化的柠檬渣ＴＧ曲线图；（ｆ）经ＮａＯＨ活化的柠檬渣ＤＴＡ曲线图；（ｇ）经ＮａＯＨ活化的柠檬渣吸附Ｐｂ２＋后的ＴＧ曲线图；（ｈ）经ＮａＯＨ活化的柠檬渣吸附Ｐｂ２＋后的ＤＴＡ曲线图］２．３．３样品的Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析图４为ＫＯＨ和ＮａＯＨ活化柠檬渣及其吸附后Ｐｂ２＋的ＸＲＤ谱图，未处理的柠檬渣以及活化后的柠檬渣成分主要是木质素、纤维素、半纤维素，由图４分析可得，该材料在整个角度范围内有许多峰形较宽的肩峰，说明柠檬渣为非晶型结构［１２－１４］。图４ＫＯＨ和ＮａＯＨ活化柠檬渣及其吸附后Ｐｂ２＋的ＸＲＤ谱图２．３．４样品的扫描电镜（ＳＥＭ）分析图５分别为预处理后的柠檬渣与ＫＯＨ和ＮａＯＨ改性后柠檬渣的ＳＥＭ图。由图５可知预处理后柠檬渣的表面组织紧密，并且外表面很平滑，表面只有少量孔洞。柠檬渣经改性后表面变得有些疏松，表明改性后的柠檬渣较预处理后的柠檬渣比表面积有所增加，与２．２样品的吸附性能分析一致。图５预处理（ａ）、ＫＯＨ改性（ｂ）和ＮａＯＨ改性（ｃ）柠檬渣的ＳＥＭ图（放大５０００倍）２．
【参考文献】：
期刊论文
[1]H3PO4改性柠檬渣的吸附性能与表征研究[J]. 沈王庆,雷阳. 江苏农业科学. 2016(03)
[2]柠檬渣吸附污水中铬（Ⅵ）的工艺研究[J]. 冉敬,黄秀丽,汪阳平,任沁,沈王庆. 湖北农业科学. 2015(17)
[3]时间和温度对活性炭与板栗壳吸附铜锌铅镉的影响[J]. 段孟辰,薛科社,邹卓彪. 农业资源与环境学报. 2013(05)
[4]酸碱溶液改性竹基活性炭生物降解H2S[J]. 李英,张承中,张英,苟菊香. 环境工程学报. 2012(12)
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[6]皂化改性橘子皮生物吸附剂对重金属离子的吸附[J]. 冯宁川,郭学益,梁莎,田庆华,朱颜姝,刘建平. 环境工程学报. 2012(05)
[7]生物吸附法去除重金属离子的研究进展[J]. 王建龙,陈灿. 环境科学学报. 2010(04)
[8]廉价吸附剂处理重金属离子废水的研究进展[J]. 李增新,薛淑云. 环境污染治理技术与设备. 2006(01)
硕士论文
[1]荔枝皮作为新型吸附剂对重金属离子的吸附研究[D]. 杨继利.山东农业大学 2014
本文编号：3542788
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