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作者:陈燕敏;卢鑫;刘冰;陈敏;申宜丽;
单位:郑州师范学院化学化工学院;河南省科学院能源研究所;
摘要:以废弃烟梗(Tobacco Stem, TS)为原料,分别采用酸、碱活化法制备改性吸附材料TS—H和TS—OH,通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、全自动压汞仪对改性前后材料的表面官能团、形貌、孔隙结构进行表征,并探究吸附时间、Pb(Ⅱ)初始质量浓度、温度、pH值、离子强度等因素对改性前后吸附剂去除Pb(Ⅱ)效果的影响,进而分析TS—H的吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学特性,评价TS—H的再生重复性。结果显示:TS在酸活化过程中酯键断裂后得到活性位点更丰富的改性材料TS—H,与TS相比,TS—H孔径和孔隙率增大,而TS—OH出现孔堵塞或坍塌,孔隙率降低;对Pb(Ⅱ)的去除率由大到小依次为TS—H(81.0%)、TS(52.8%)、TS—OH(39.3%),且TS—H于20 min达到吸附平衡,耗时少于TS和TS—OH;Pb(Ⅱ)初始质量浓度、温度、pH值和离子强度均会影响TS和TS—H的去除率;TS—H吸附Pb(Ⅱ)的行为遵循准二级动力学和Langmuir模型,为低温可自发的放热、熵减过程,推测是络合反应、静电作用和孔隙填充共同作用的结果;TS—H重复使用10次后去除率仍高于74%。
关键词:环境工程学;;废水;;Pb(Ⅱ);;吸附;;机理
基金资助:河南省科技攻关计划项目(242102230183);; 郑州师范学院大学生科研创新基金项目(2024013);郑州师范学院大学生创新创业训练计划项目(DCZ2024020)