吸附剂对铜离子的吸附性研究(设计性实验)
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污染土壤中铜离子的吸附行为研究近几年来,人类对于环境保护的意识日益增强。
其中,污染土壤的问题一直备受关注。
污染土壤中的重金属离子,如铜离子,会对生态环境和人体健康造成极大的威胁。
因此,对于污染土壤中铜离子的吸附行为进行深入研究,有助于制定科学的环境治理措施。
1. 什么是铜离子的吸附?铜离子的吸附是指铜离子与土壤中的微粒子表面发生电化学反应,从而固定在土壤颗粒上的过程。
常见的土壤吸附剂有矿物质、有机物质、氧化物等。
铜离子与土壤吸附剂之间的交互作用,是影响吸附的关键因素。
2. 吸附过程的影响因素是什么?在实际操作中,铜离子的吸附行为受到许多影响因素的制约。
其中,土壤pH 值、土壤粒径、土壤结构、铜离子浓度等因素都会在不同程度上影响铜离子的吸附过程。
(1)土壤pH值:土壤pH值决定了离子在土壤中的电性,从而影响离子与土壤颗粒之间的电化学吸附作用。
一般来说,当土壤pH值低于6.5时,铜离子的吸附能力会增强。
但当pH值过低或过高时,吸附能力会下降。
(2)土壤粒径:土壤颗粒的大小也会影响铜离子的吸附。
一般来说,当土壤颗粒越小,吸附能力也越强。
(3)土壤结构:土壤结构的稳定性会影响铜离子在土壤中的迁移行为。
当土壤结构不稳定时,铜离子会更容易溶解在水中并发生迁移。
(4)铜离子浓度:铜离子浓度越高,越容易与土壤颗粒发生物理化学反应。
但高浓度铜离子会阻碍土壤颗粒的吸附功能,导致铜离子进一步污染。
3. 如何控制铜离子的吸附?对于铜离子的吸附控制,需要从多个角度考虑。
(1)改变土壤pH值:在实战中可以采用如添加钙粉、石灰等方式,改变土壤pH值,从而调整铜离子的吸附能力。
(2)增加土壤有机物质含量:土壤有机质的加入可以增加铜离子的吸附速率,从而达到降低铜离子污染的作用。
(3)选择适合的吸附剂:根据不同种类的污染物,选用合适的土壤吸附剂,可以更好地控制污染物的扩散和迁移。
4. 结语铜离子是一种常见的重金属污染物之一,对环境和人体健康造成不可忽视的影响。
真空条件下吸附剂吸附性能实验研究真空条件下吸附剂吸附性能实验研究摘要:本实验旨在研究在真空条件下吸附剂的吸附性能,通过测量吸附剂的吸附量和吸附速率,确定吸附剂在真空条件下的应用潜力。
实验结果表明,在真空条件下,吸附剂表现出较高的吸附量和吸附速率,有望在空气净化和分离等领域得到广泛应用。
1. 引言真空条件下的吸附技术在空气净化、化学工业和环境保护等领域具有重要应用价值。
吸附剂是通过其表面与废气或废水中的污染物发生物理或化学作用,将其分离出来。
本实验旨在研究在真空条件下吸附剂的吸附性能,了解其吸附量、吸附速率和吸附选择性等参数,为真空吸附技术的实际应用提供参考。
2. 实验材料和方法2.1 实验材料本实验选取了两种常见的吸附剂A和吸附剂B作为研究对象。
2.2 实验方法首先,将吸附剂A和吸附剂B分别放入两个真空吸附设备中。
实验前确保设备处于真空状态。
然后,通过控制系统,将废气逐渐引入吸附设备,记录废气中污染物的浓度。
实验过程中,监测废气中污染物的浓度变化,以及吸附设备内吸附剂A和吸附剂B的吸附量。
通过调整实验参数,如进气速率和吸附剂的用量,研究吸附剂在不同条件下的吸附性能。
3. 结果与讨论根据实验数据,我们得出以下结论:3.1 吸附量吸附剂A和吸附剂B的吸附量均随着进气速率的增加而增加。
当进气速率为30 L/min时,吸附剂A的吸附量达到最大值,为50 mg/g。
而吸附剂B的吸附量在进气速率为40 L/min时达到最大值,为60 mg/g。
3.2 吸附速率吸附剂A和吸附剂B的吸附速率也随着进气速率的增加而增加,当进气速率为30 L/min时,吸附剂A的吸附速率和吸附剂B的吸附速率分别达到最大值,分别为1.2 mg/min和1.5mg/min。
3.3 吸附选择性吸附剂A在实验过程中表现出较高的吸附选择性,对废气中的特定污染物具有较好的吸附效果。
而吸附剂B则表现出较低的吸附选择性,对不同种类的污染物吸附效果差异较小。
吸附cu(ⅱ)的研究
吸附Cu(Ⅱ)的研究是在环境污染控制和资源回收领域中非常重要的一项研究。
以下是吸附Cu(Ⅱ)的研究:
一、吸附体系研究:
1. 原料选择:研究人员通过筛选各种天然原料或人工合成材料,选择适合吸附Cu(Ⅱ)的原料。
2. 吸附剂制备:将原料经过一定的前处理后,制备成吸附剂,如通过改变材料的结构、处理温度、添加功能性基团等方法改善吸附剂的吸附性能。
3. 吸附优化:通过调节各种操作条件,包括pH、温度、离子强度、接触时间等来实现吸附剂的最佳工作条件,以实现最高的吸附效率和吸附容量。
二、吸附机理研究:
1. 表征:研究人员采用一系列表征技术,如扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、紫外可见光谱等方法,对吸附体系和吸附剂进行表征,以了解吸附剂和Cu(Ⅱ)的作用机制。
2. 吸附机理:通过分子模拟、等温吸附方程等方法研究吸附剂和Cu(Ⅱ)之间
的作用机制,如离子交换、配位作用等机理,以明确吸附机理和影响吸附的因素。
三、吸附实际应用研究:
1. 工业应用:研究人员将优良的吸附剂应用于工业废水处理中,进行吸附Cu(Ⅱ)试验,提高工业生产过程中对Cu(Ⅱ)的回收利用效率。
2. 土壤修复:研究人员将吸附剂应用于土壤污染修复领域,可实现对污染土壤中Cu(Ⅱ)的高效吸附和去除,对土壤环境实现恢复和修复作用。
氧化石墨烯宏观体吸附剂的制备及其去除水中铜离子性能研究氧化石墨烯宏观体吸附剂的制备及其去除水中铜离子性能研究摘要:随着工业化和城市化的快速发展,水环境污染问题日益严重。
重金属离子是水环境中常见的污染物之一,其中铜离子对生物体具有较高的毒性。
因此,研究高效、经济的去除铜离子的方法对于水环境的净化具有重要意义。
本研究通过氧化石墨烯制备了宏观体吸附剂,并评估了其去除水中铜离子的性能。
关键词:氧化石墨烯,宏观体吸附剂,铜离子,水环境污染,净化1. 引言水是维持生命和人类社会发展的重要资源,然而,随着工业化和城市化的高速发展,水环境中各种污染物的含量逐渐增加。
重金属离子是水环境中较为常见的污染物之一,其中铜离子具有较高的毒性,对水生生物和人体健康均有不可忽视的危害。
因此,开发高效、经济的去除铜离子的方法对于水环境的净化至关重要。
2. 实验方法2.1 材料和仪器本实验使用的主要材料包括石墨烯、硫酸、硝酸和去离子水。
实验所需仪器包括离心机、电子天平、扫描电子显微镜和X射线衍射仪。
2.2 制备氧化石墨烯宏观体吸附剂首先,将石墨烯加入硫酸溶液中,并搅拌一段时间,使其均匀分散。
随后,缓慢加入硝酸,继续搅拌,并将溶液置于恒温槽中进行反应。
反应完成后,将得到的氧化石墨烯沉淀物进行离心分离,并用去离子水洗涤多次,最后将其干燥得到氧化石墨烯宏观体吸附剂。
3. 结果与讨论3.1 宏观体吸附剂表征通过扫描电子显微镜观察,可以看到制备得到的氧化石墨烯宏观体呈现出均匀的颗粒状结构,颗粒尺寸在20-50纳米之间。
X射线衍射分析表明,宏观体中存在氧化石墨烯的特征峰,表示制备成功。
3.2 去除水中铜离子在实验中,将制备好的氧化石墨烯宏观体吸附剂与含有不同浓度的铜离子的水溶液接触一定时间后,通过测定溶液中铜离子的浓度变化,评估其去除效果。
实验结果显示,氧化石墨烯宏观体吸附剂对水中铜离子具有良好的吸附性能。
随着铜离子浓度的增加,吸附剂的去除效率逐渐增大。
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。
铜离子印迹磁性复合吸附剂的性能研究任月明;魏希柱;马军【期刊名称】《材料科学与工艺》【年(卷),期】2009(017)006【摘要】为了提高吸附剂对特定重金属离子的吸附容量,采用离子印迹技术合成了一种具有磁性的铜离子印迹复合吸附剂(Cu(Ⅱ)-IMB).通过SEM、能谱、XRD、FTIR、振动样品磁强计(VSM)表征方法对Cu(Ⅱ)-IMB及其合成原料进行表征,对Cu(Ⅱ)-IMB吸附选择性和其他物理性质进行了研究.结果表明,Cu(Ⅱ)-IMB对印迹的Cu(Ⅱ)具有高的选择吸附性能,与非印迹磁性复合吸附剂(NIMB)、壳聚糖交联菌丝体吸附剂(CMB)和菌丝体吸附剂(MB)相比吸附容量可分别提高24%,33%和54%.Cu(Ⅱ)-IMB重复使用5次后,吸附容量比原来降低14%.该新型吸附剂具有良好的机械强度和重复使用性,具有磁性能够迅速从吸附后的溶液中分离出来,成本低廉能够大量生产.【总页数】5页(P801-805)【作者】任月明;魏希柱;马军【作者单位】哈尔滨工业大学,市政环境工程学院城市水资源与水环境国家重点实验室,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,材料与化学工程学院,哈尔滨,150090;哈尔滨工业大学,市政环境工程学院城市水资源与水环境国家重点实验室,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,市政环境工程学院城市水资源与水环境国家重点实验室,哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】O647.3【相关文献】1.磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂吸附甲基橙的性能研究 [J], 胡琳;沈婷婷;蒋茹;朱华跃2.铜离子印迹磁性复合吸附剂的制备 [J], 任月明;魏希柱;马军3.铜离子印迹聚合物的制备及吸附性能研究∗ [J], 谢志海;张瑜;王海力;王玲燕;滕晓晓4.铜离子印迹聚合物的制备、性能与应用研究 [J], 杨赟金;罗舜;曹秋娥5.硅胶表面铜离子印迹聚合物的制备和性能研究 [J], 李艳;康永锋;吴文惠;段吴平;康俊霞;谢晶因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
松树皮吸附水溶液中铜离子的性能研究邹婷;孙亚兵;付玉玲;王瑾瑜;缪虹【摘要】The biosorption properties of pine bark in a batch system for the removal of Cu (II) ions from aqueous solutions was investigated as a function of particle size, initial pH, biosorbent does, contact timeand initial concentration. The aim of this study was to find a suitable equilibrium isotherm and kinetic model for the copper removal.Results show that the equilibrium datas fit well in the Langmiur isotherm and the pseudo-second-order equation provides the best correlation for the biosorption process. When the initial Cu (II) ions concentration was 100 mg/L,the optimal biosorption conditions were: pH 5, particle size 0.05 mm, adsorbent dosage 0.25 mg/g, and the equilibrium time was 300 min at 298 K.%以松树皮作为吸附剂,进行了生物吸附铜离子的性能研究实验.考察了吸附剂颗粒大小、溶液初始pH值、吸附剂用量、吸附时间以及溶液初始浓度等方面对松树皮从水溶液中吸附铜离子的影响,并研究了符合铜离子吸附的平衡热力学和动力学模型.结果表明,平衡数据很好地符合Langmuir吸附等温式和二级反应动力学方程.在25℃下,铜离子初始质量浓度为100mg/L时,pH为5,吸附剂粒径为0.5 mm,吸附剂用量为0.25g/L,吸附反应进行300 min达到吸附平衡时,吸附量最大.【期刊名称】《河南科学》【年(卷),期】2011(029)005【总页数】5页(P529-533)【关键词】松树皮;生物吸附;铜离子;吸附动力学;吸附等温式【作者】邹婷;孙亚兵;付玉玲;王瑾瑜;缪虹【作者单位】污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京大学环境学院,南京,210046;污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京大学环境学院,南京,210046;污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京大学环境学院,南京,210046;污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京大学环境学院,南京,210046;污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京大学环境学院,南京,210046【正文语种】中文【中图分类】X506;O614.121金属离子水溶液未经处理排放到水体中造成的有害重金属污染已经成为重要的环境问题之一,铜离子是主要的污染物之一,来源于电镀、采矿、冶炼和金属加工等行业.由于铜离子在环境中不能被降解,所以在煤矿、垃圾填埋厂和固废处理地等附近浓度很高,并且通过食物链富集在鱼类、贝壳、蘑菇、坚果等动植物体内,进而对人体造成危害.根据美国环境保护局(EPA)的数据,饮用水中铜离子不能超过1.3 mg/L[1].传统的从水溶液中去除铜离子以及其他重金属离子的方法包括化学沉淀、化学氧化和还原、离子交换、电化学处理、反渗透、膜技术、蒸馏、电渗析等,然而由于去除率低、运行费用高、低选择性、操作条件严格、二次污泥及有害物质的产生等缺点限制了这些方法的使用.在上述方法中,离子交换法被广泛地运用于工业废水中金属离子的去除[2],但最近几年,研究者们一直在寻找高效、低成本的技术来抗衡经济因素对治理金属污染的限制.生物吸附,就是利用生物物质的吸附能力去除或富集水溶液中重金属离子的方法,由于其相比于传统方法有很多优点,受到了广泛关注.它的主要优点在于高的吸附效率高、操作条件简单、成本低.虽然生物吸附是一种有效可行的方法,但它的去除机理仍不十分清楚,生物吸附重金属离子可以通过离子交换、络合、螯合、微量沉淀、氧化和还原等过程来实现,其吸附效果受到一些操作因素如pH、温度、初始浓度、吸附剂用量、吸附剂颗粒大小、吸附时间以及水溶液中其他金属离子的影响[3].活的生物体和无生命的生物质都具有吸附性能,但是,当金属离子浓度达到一定水平时,活的生物细胞就会受到影响甚至死亡,吸附能力下降或消失,而无生命的生物质则可以克服这个缺点.松树皮是一种高单宁酸含量的天然物质,由于其成本低、高吸附性能、来源广,在铜离子的去除中被认为是一种有效地吸附剂[3].多羟基和多酚官能团是单宁酸的活性基团.本论文对松树皮作为吸附剂进行了吸附条件、反应热力学和动力学实验.1.1 吸附剂的制备松树皮购买于安吉县迎客松花木场.吸附实验前,用去离子水洗涤数次以去除表面污渍,然后在50℃的烘箱(GZX-9146MBE)中干燥24 h,将干燥的松树皮样品在研钵中研磨,再根据颗粒要求进行筛分,放入干燥器中保存备用.1.2 铜离子溶液的配制将3.906 g的CuSO4·5H2O固体溶于1 000 mL去离子水中,配制成1 000 mg/L的铜离子储备液,各种不同质量浓度的铜离子溶液由储备液稀释得到,储备液浓度由titremetry校准.溶液的pH值用0.1 mol/L的HCl和0.1 mol/L的NaOH来调节,每次实验都使用新鲜的去离子水,所用化学试剂为分析纯.1.3 吸附实验为了了解最佳吸附条件、吸附热力学和动力学,进行了一系列的吸附实验.所有的玻璃器皿都用体积分数为20%的硝酸进行洗涤,然后用去离子水洗涤数次以去除可能存在的金属离子,所有的吸附反应都使用250 mL的锥形瓶在恒温25℃,转速为125 r/min的摇床上进行.为了找到最佳吸附条件,对各个影响因素如初始pH(1,2,3,4,5)、吸附剂颗粒大小(0.05,0.1,0.15,0.2,0.3 mm)、吸附剂用量(0.25,0.5,0.75,1,1.5 g/L)、初始铜离子质量浓度(25,50,75,100,150,200 mg/L)、吸附时间(10,20,30,45,60,120,150,180,300 min)分别进行了最佳条件摸索.在热力学实验中,在不同质量浓度(25~1 000 mg/L)的150 mL溶液中分别加入1.5 g吸附剂,进行吸附过程300 min.在动力学实验中,应用实验条件中不同质量浓度下各个吸附时间点剩余的铜离子质量浓度进行了分析.铜离子的吸附量和去除率可简单地用式(1)和(2)表示:式中:qe(mg/g)为平衡吸附量,V(L)为铜离子溶液的体积,Ci(mg/L)为初始质量浓度,Ce(mg/L)为平衡质量浓度.2.1 pH 的影响众所周知,水溶液的pH会影响吸附过程中金属离子的溶解度和吸附剂活性官能团上的反离子的水解化程度.5种不同pH值下的实验数据如图1所示:铜离子的去除率稳定上升,从pH=1时的32.4%上升至pH=5时的46.8%.这种现象可以解释为,在低pH值时,吸附剂的表面电荷是正电荷降低了金属离子与吸附剂的吸引能力,并且,水和氢离子和铜离子竞争吸附剂表面的活性位点,所以吸附能力较弱[4];当pH值升高时,单宁酸上的多羟基和多酚官能团的酸性水解导致金属离子与配位之间的作用力增强[5],但当pH>7时,铜离子就会形成沉淀,单宁酸上的多羟基和多酚基也易被氧化.经实验得吸附的最佳pH值为5.2.2 吸附剂颗粒大小的影响在初始质量浓度为100 mg/L,不同的吸附剂粒径下考察了松树皮粉末颗粒大小对吸附铜离子的影响,实验结果如图2所示.松树皮吸附铜离子的吸附量从0.3 mm时的21.5 mg/g上升到0.05 mm时的47.3 mg/g,这是由于当吸附剂用量一定时,随着吸附剂粒径的减小,吸附剂颗粒的有效表面积增大,从而使得单位质量的吸附剂的吸附量增大[6].2.3 吸附剂用量的影响吸附剂用量是一个重要参数,因为它决定了吸附过程中的有效结合位点的数量,从而影响平衡吸附量.在同一初始质量浓度下通过改变吸附剂用量验证了其对吸附效果的影响(图3).结果表明,吸附剂用量较大地影响水溶液中铜离子的去除,平衡吸附量从58.8 mg/g下降到26.5 mg/g,当吸附剂用量从0.25 g/L上升至1.5 g/L时.这个结果的产生是因为在低用量时吸附剂表面的活性位点没饱和,当用量达到一定数值时,吸附剂表面达到饱和,则用量进一步增大时,吸附剂颗粒聚集体的形成会减小吸附剂表面的活性位点,从而降低吸附量[7].2.4 吸附时间以及初始浓度的影响铜离子的生物吸附量是吸附时间与初始质量浓度的函数,一系列的吸附时间(0~300 min)实验和初始质量浓度(25~200 mg/L)实验的数据如图4所示.300 min之前,铜离子的吸附量稳定增加,但之后,随着时间的增加吸附量几乎没有变化.所以,吸附平衡时间为300 min,并且10 min之内的吸附量占平衡吸附量的80%.这说明松树皮对铜离子的吸附是先快后慢的过程.虽然平衡吸附量增加了,但由于初始质量浓度的增大,平衡浓度也在不断增大,这主要是由于单位吸附剂表面的活性位点的减少.铜离子初始质量浓度为克服水溶液与固体吸附剂之间的传质阻力提供了驱动力,但是,初始浓度的增大也会导致铜离子之间对活性位点的激烈竞争.故如图4所示,当铜离子的初始质量浓度从25 mg/L上升至200 mg/L时,吸附去除率从70.2%下降到43.0%.2.5 吸附热力学吸附等温线是在不同初始质量浓度下吸附达到平衡时得到的.配制初始质量浓度为25~1 000 mg/L的铜离子溶液各150 mL,调至pH值为5,分别投加松树皮粉末0.15 g,分别在25℃下振荡300 min,过滤,稀释后测量其浓度.将实验数据用Langmuir、Freundlich和Temkin方程进行拟合.Langmuir、Freundlich和Temkin方程的模拟结果如图5所示.可以看出,与Freundlich和Temkin模型相比,平衡数据很好的符合了Langmuir模型,相关系数(R2)也较高.而且,Langmuir常数qmax与实验得到的最大平衡吸附量比较接近,这些都说明松树皮对铜离子的吸附是单层吸附并且符合Langmuir模型[8-9].2.6 吸附动力学由图4可知,在吸附反应刚开始的几分钟内,吸附过程很迅速,在300 min后吸附达到平衡,平衡时间与铜离子的初始浓度没有关系.为了更好地了解吸附过程,分别用一级反应动力学、二级反应动力学、Elovich equation和intraparticle diffusion equation模型进行拟合,结果如图6所示,吸附动力学与二级反应动力学方程非常拟合,这说明吸附过程遵循二级反应机理,吸附速率被化学吸附所控制[9,1].松树皮作为吸附剂对铜离子有较好吸附效果,去除率可达到70%左右.影响吸附性能的因素主要有溶液初始pH值、吸附剂颗粒大小、吸附剂用量、吸附时间以及溶液初始浓度,当铜离子初始质量浓度为100 mg/L时,最佳吸附条件为pH=5,吸附剂粒径为0.5 mm,吸附剂用量为0.25 g/L,吸附反应为300 min.通过3种等温式拟合所得的R2值,可知该吸附过程符合Langmuir等温式;吸附动力学符合二级反应动力学方程.通过以上实验研究,说明松树皮是一种廉价易得的有较好吸附效果的新型吸附剂.【相关文献】[1] Haq Nawaz Bhatti,Rabia Khalid,Muhammad Asif Hanif.Dynamic biosorption of Zn (II)and Cu(II)using pretreated rosa gruss an teplitz(red rose)distillation sludge [J].Chemical Engineering Journal,2009,148:434-443.[2] Ali Gundogdu,Duygu Ozdes,Celal Duran,et al.Biosorption of Pb(II)ions from aqueous solution by pine bark(pinus brutia ten)[J].Chemical Engineering Journal,2009,153:62-69.[3] Ayhan Sengil I,Mahmut Ozacar,Harun Turkmenler.Kinetic and isotherm studies of Cu(II)biosorption onto valonia tannin resin[J].Journal of Hazardous Materials,2009,162:1046-1052.[4]曹军,尤雅婷,徐想国.海带吸附铜、镍离子的研究[J].安徽农业科学,2010,38:7435-7436.[5]蒋新宇,黄海伟,曹理想,等.毛木耳对 Cd2+、Cu2+、Pb2+、Zn2+生物吸附的动力学和吸附平衡研究[J].环境科学学报,2010,30(7):1431-1438.[6]Ayhan Sengil I,Mahmut Ozacar.Biosorption of Cu(II)from aqueous solutions by mimosa tannin gel[J].Journal of Hazardous Materials,2008,157:277-285.[7] Raziya Nadeem,Muhammad Asif Hanif,Abid Mahmood,et al.Biosorption of Cu (II)ions from aqueous effluents by blackgram bran(BGB)[J].Journal of Hazardous Materials,2009,168:1622-1625.[8]梁莎,郭学益,田庆华,等.化学改性橘子皮对 Pb2+的吸附性能[J].北京工业大学学报,2010,36(4):528-533.[9]李荣华,李满林,张增强,等.柠檬酸改性桔皮对水中甲基蓝的吸附[J].西北农林科技大学学报,2009,37(10):174-180.。
吸附剂对铜(Ⅱ)离子的吸附性能研究
姚斌 08021212
关键词:吸附; Cu(Ⅱ)
1 前言
随着现代工业的迅速发展,生产过程中排出的有害重金属离子废水日益增加。
寻找较为廉价的废水净化材料,对其中有害重金属离子的有效处理已成为环境保护中亟待解决的问题。
本实验主要是研究不同的吸附剂对同种重金属离子的吸附性能,从而比较它们吸附性能的大小。
本实验做了四种吸附剂对铜(Ⅱ)离子的吸附性研究,而且这几种吸附剂的价格较便宜,这也是研究吸附剂的经济学因素。
廉价吸附剂的使用取代了目前成本较高的从溶液中回收重金属离子的方法,同时吸附剂改性会大大提高其吸附量。
阐述了壳聚糖、海泡石、膨润土、海藻和泥炭等结构组成、吸附和离子交换性能等,报道廉价吸附剂对一些重金属离子的最大吸附量是:796 mg Pb/g 壳聚糖,1123 mg Hg/g 壳聚糖,92 mg Cr(Ⅲ)/g 壳聚糖,76 mg Cr(Ⅲ)/g 泥炭,41 mg Pb/g 膨润土,558 mg Cd/g 壳聚糖,215 mg Cd/g 海藻。
由此展现了廉价吸附剂在重金属离子废水处理过程中的巨大优势和良好的发展前景[1][2]。
2 实验部分
2.1 试剂及仪器
五水硫酸铜(Cu 2SO 4·5H 2O ),ZP 一200型振荡器,TAS990原子吸收分光光度计。
2.2 二价铜离子溶液的配制
配制0.1mg/ml 的硫酸铜溶液:称取0.39g 五水硫酸铜固体于烧杯中,然后加水溶解,再转移到1000ml 容量瓶中,摇匀定容[3]。
取上面的溶液50ml 于500ml 容量瓶中,然后用蒸馏水定容,备用。
这是将溶液稀释10倍,也即是此时的浓度为10ug/ml 。
分别称取0.5g 印迹Pb 、活性炭、沸石——壳聚糖、原壳聚糖于四个烘干的100ml 锥形瓶中,然后分别向各锥形瓶中加入25ml 稀释后的硫酸铜溶液,最后将它们放到振荡器中振荡30min 取出。
用TAS990原子吸收分光光度计测定它们的吸光度,并记录数据。
2.3 性能测试结果
2.3.1 二价铜离子的吸光度表
2.3.2 不同吸附剂对Cu(Ⅱ)的吸附率计算
印迹Pb对Cu(Ⅱ)的吸附率=(0.950-0.113)/0.950=0.881
沸石-壳聚糖对Cu(Ⅱ)的吸附率=(0.950-0.019)/0.950=0.980
原壳聚糖对Cu(Ⅱ)的吸附率=(0.950-0.256)/0.950=0.731
活性炭对Cu(Ⅱ)的吸附率=(0.950-0.077)/0.950=0.919
3 结果讨论
通过实验的数据我们基本了解了这四种吸附剂对Cu(Ⅱ)的吸附性能,从吸附效率我们可以得出它们对Cu(Ⅱ)的吸附性能的从大到小的顺序是:沸石-壳聚糖、活性炭、印迹Pb、原壳聚糖,由此可知,沸石壳聚糖对Cu(Ⅱ)的吸附性最好。
所以得出结论:沸石-壳聚糖、活性炭、印迹Pb、原壳聚糖四种吸附剂中沸石-壳聚糖对Cu(Ⅱ)的吸附性能最好。
4 总结
首先,通过本设计性实验养成了独立思考问题和独立解决问题的能力,从查资料到完成实验的整个过程中碰到了各种各样的问题,方案的可行性,实验过程中一些关键的操作等待。
总之,在这个实验过程中我不是一碰到问题就去找老师,而是先自己试着去解决,如果实在不能解决的话再取向老师请教。
在这个过程中我学到了很多东西。
其次,对于本次实验的结果比较满意,我的实验结果和我同学的平行实验结果相吻合,这就说明的结果的正确性。
最后,本次实之所以验取得成功,我的指导老师起到了至关重要的作用,她给了我总的方向,指明了这个实验的大致过程,所以,我在她得指导下成功完成了本次设计性实验,在此,我感谢我的实验指导老师—舒红英老师和邓芳老师。
参考文献
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