花生壳吸附Cu2+的动力学和热力学研究

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祝春水等花生壳吸附ｃｕ２＋的动力学和热力学研究

溶解于硝酸溶液制得。

析纯。

实验中所用其他试剂均为分笳为１６。处的弱峰是结晶度较低的聚多糖结构。

ＢＳ２２４Ｓ电子天平；２９０Ａ＋精密ｐＨ计（美国热

电公司）；ＵＰＷ孓１—５Ｔ超纯水器；ＨＺＱ－ＱＸ智能全温空气振荡器；ＴＡ孓９９０原子吸收分光光度计；Ｆｗ一１００高速万能样品粉碎机；ＴｈｅｒｍｏＮｉｃ０１ｅｔＮｅｘｕｓ傅立叶变换红外光谱仪（美国ＴｈｅｒｍｏＮｉｃｏｌｅｔ公司）；Ｄ／ＭａＸ－ＩＩＩＡＸ射线衍射仪（日本理学公司）；孓４８００场发射扫描电子显微镜（日本Ｈｉｔａｃｈｉ）；ＪＥＭ一２１００Ｆ透射电子显微镜（日本ＪＥＯＬ公司）；ＡＳＡＰ２０２０Ｍ全自动快速比表面积及孔隙度分析仪（美国ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ）。

１．２实验材料

实验用花生壳采集自武汉市某农贸市场。将花生壳洗净、烘干、破碎，过１００目筛，保存于干燥器中备用。．

花生壳粉末的透射电镜（ＴＥＭ）和电镜扫描（ＳＥＭ）图见图１。由图ｌ可见，该花生壳粉末为片状，其上分布有很多的小孔，ＢＥＴ比表面积为１．６７７Ｏｍ２／ｇ。

（ａ）７ｒＥＭ图（ｂＪｓＥＭ图

图１花生壳粉末的ＴＥＭ和ｓＥＭ图

Ｆｉｇ．１ＴｈｅＴＥＭｍｉｃｒｏｇｒａｐｈａｎｄＳＥＭｉｍａｇｅｏｆｐｅａｎｕｔｈｕｌｌ花生壳粉末的红外光谱（ＩＲ）图见图２，其中３３９２ｃｍ＿１是酚羟基和蛋白质中氨基的伸缩振动吸收峰，１７３５ｃｍ－１是羧基的伸缩振动峰，１３７２ｃｍ＿１是羟基的弯曲振动峰，ｌ２６５ｃｍ＿１是纤维素的羟基平面振动吸收峰。

芝

糌

装

蝌

玻数／ｃｍｌ

图２花生壳粉末的ＩＲ图

Ｆｉｇ．２ＴｈｅＩＲｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｐｅａｎｕｔｈｕｌｌ

花生壳粉末的Ｘ射线衍射（ｘＲＤ）图见图３，其中２口为１６。、２２。处的峰均是纤维质材料的特征峰。笳为２２。处峰的存在，是纤维素高度结晶化的标志，而

越

憩

２６ｌ，（。）

图３花生壳粉末的ＸＲＤ图

Ｆｉｇ．３ＸＲＤｄｉａｇｒａｍｏｆｐｅａｎｕｔｈｕｌｌ

傅立叶变换红外光谱（ＦＴ—ＩＲ）和ＸＲＤ测定证实了花生壳粉末的主要成分，其中的酚羟基、氨基等对水溶液中金属离子具有较好的交换、结合能力。１．３分析方法

Ｃｕ２＋的浓度按照《水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法》（ＧＢ／Ｔ７４７５—１９８７）测定。１．４吸附平衡实验

称取一定质量的花生壳粉末于２５０ｍＬ三角烧瓶中，加入一定体积的Ｃｕ２＋贮备液，加蒸馏水至１００ｍＬ，得到所需浓度的溶液，用Ｏ．１ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ或ＨＣｌ调节溶液ｐＨ，置于恒温振荡器中于一定温度下振荡（１２０ｒ／ｍｉｎ）。到达反应时间后取出样品，用滤纸过滤，弃去初始３０ｍＬ滤液，测定余下滤液中Ｃｕ２＋的浓度。按式（１）计算Ｃｕ２＋吸附量。

ｑ＝（岛一ｃ。）Ｖ／７，ｚ（１）式中：ｑ为Ｃｕ２＋吸附量，ｍｇ／ｇ；ｃ。为Ｃｕ２＋的初始质量浓度，ｍｇ／Ｌ；ｃ。为Ｃｕ２＋的平衡质量浓度，ｍｇ／Ｌ；Ｖ为Ｃｕ２＋溶液体积，Ｌ；ｍ为花生壳粉末质量，ｇ。

２结果与讨论

２．１溶液ｐＨ对Ｃｕ２＋吸附的影响

准确移取１００ｍＬ３０ｍｇ／Ｌ的Ｃｕ２＋标准使用液８份于２５０ｍＬ三角烧瓶中，分别调节ｐＨ至３．００、３．５０、４．ｏｏ、４．５０、５．００、５．５０、６．００、６．５０，分别投加Ｏ．２０ｇ花生壳粉末，在温度２９８Ｋ下振荡２ｈ后过滤，测定滤液Ｃｕ２＋浓度，结果见图４。实验中设计的最大ｐＨ为６．５０，这是因为在２９８Ｋ及Ｃｕ抖质量浓度为３０ｍｇ／Ｌ下，当ｐＨ＞６．８０时溶液开始析出沉淀。

由图４可见，在ｐＨ为３．００～５．００时，随着ｐＨ增大，花生壳对Ｃｕ２＋的吸附量迅速增加；在ｐＨ为５．００时，基本达到最大吸附量。这一方面是因为花生壳表面的正电位降低，促进了吸附［２４３；另一方面Ｃｕ２＋的水解趋势加强，形成Ｃｕ（ＯＨ）＋，更易被花生

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花生壳吸附Cu2+的动力学和热力学研究

作者：祝春水， 魏涛， 陈文宾， 余成根， 徐国想， 朱美红， Zhu Chunshui， Wei Tao，Chen Wenbin， Yu Chenggen， Xu Guoxiang， Zhu Meihong

作者单位：祝春水,陈文宾,徐国想,朱美红,Zhu Chunshui,Chen Wenbin,Xu Guoxiang,Zhu Meihong(淮海工学院化学工程学院,江苏,连云港,222005)， 魏涛,Wei Tao(五环科技股份有限公司,湖

北,武汉,430079)， 余成根,Yu Chenggen(开化县环境监测站,浙江,开化,324300)

刊名：

环境污染与防治

英文刊名：ENVIRONMENTAL POLLUTION AND CONTROL

年，卷(期)：2008,30(8)

被引用次数：23次

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引用本文格式：祝春水.魏涛.陈文宾.余成根.徐国想.朱美红.Zhu Chunshui.Wei Tao.Chen Wenbin.Yu Chenggen. Xu Guoxiang.Zhu Meihong花生壳吸附Cu2+的动力学和热力学研究[期刊论文]-环境污染与防治 2008(8)