造紙黑液制備重金屬吸附劑的研究.pdf

1、木質(zhì)素作為造紙工業(yè)的副產(chǎn)品,由于沒有得到有效的利用,不僅對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染,而且使得大量的木質(zhì)素被白白的浪費(fèi)。本論文通過酸析法從造紙黑液提取木質(zhì)素,然后用甲醛對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行改性,再用于吸附Cu2+,Ni2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+五種重金屬離子,探索木質(zhì)素用于制備重金屬吸附劑上的可行性,主要研究結(jié)果如下:
　　 1、對(duì)木質(zhì)素提取過程的影響因素進(jìn)行分析,結(jié)果顯示pH值對(duì)木質(zhì)素提取得率的影響最明顯,溫度、加熱時(shí)間和沉淀時(shí)間對(duì)

2、木質(zhì)素提取得率的影響較小,較適宜的酸化pH值、加熱溫度、加熱時(shí)間、沉淀時(shí)間分別為3.0、50℃、45min和60min。
　　 2、對(duì)木質(zhì)素改性的影響因素進(jìn)分析,結(jié)果表明木質(zhì)素和甲醛反應(yīng)時(shí),溫度是影響木質(zhì)素接枝率的最主要因素,反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)pH值是第二因素,甲醛投加量是第三因素,催化劑的投加量對(duì)接枝率的影響最小。在單因素實(shí)驗(yàn)得較適宜的反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)pH值、甲醛投加量和催化劑投加量分別為100℃、180min、7.0、0

3、.9mol和1.0g。
　　 3、對(duì)木質(zhì)素改性物進(jìn)行耐酸堿性實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示木質(zhì)素改性物難溶于酸性溶液中,易溶于堿性溶液中。對(duì)改性前后的木質(zhì)素進(jìn)行電子顯微鏡分析,結(jié)果顯示改性后的木質(zhì)素表面出現(xiàn)更多的孔隙結(jié)構(gòu),經(jīng)計(jì)算,木質(zhì)素改性物的比表面積達(dá)到56.11 m2/g,比未改性前的24.50m2/g增加了31.61m2/g。
　　 4、對(duì)改性前后的木質(zhì)素進(jìn)行紅外光譜分析,比較改性前后的木質(zhì)素紅外光譜圖可以發(fā)現(xiàn),木質(zhì)素改性物的O-

4、H基團(tuán)的吸收峰明顯增寬,在1219 cm-1附近的C-O基團(tuán)吸收峰基本消失。
　　 5、對(duì)影響木質(zhì)素改性物吸附重金屬離子的因素進(jìn)行分析,結(jié)果顯示吸附時(shí)間是影響木質(zhì)素吸附過程首要因素,pH值是第二因素,而重金屬初始濃度是第三因素,吸附溫度對(duì)吸附過程的影響最小。對(duì)影響木質(zhì)素改性物吸附的因素進(jìn)行單因素分析,結(jié)果顯示較適宜的吸附時(shí)間、pH值、吸附溫度分別是120min、7.0和25℃。
　　 6、對(duì)改性前后的木質(zhì)素吸附容量進(jìn)行測(cè)

5、定,結(jié)果顯示改性后的木質(zhì)素對(duì)重金屬的吸附有明顯的提高,其中對(duì)重金屬Pb2+的吸附容量最大,可達(dá)55.47mg/g,對(duì)重金屬Ni2+的吸附容量最小,只有25.14mg/g,而對(duì)Cu2+、Zn2+’、Cd2+的吸附容量分別為35.41mg/g、30.35mg/g、40.37mg/g。
　　 7、對(duì)木質(zhì)素改性物吸附的重金屬進(jìn)行解吸實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明當(dāng)HCl濃度達(dá)到1.5mol/L時(shí),重金屬離子的解吸接近平衡。對(duì)木質(zhì)素改性物進(jìn)行連續(xù)四次的吸