新型吸附分離材料的制備與性能

1、新型吸附分離材料的制備與性能新型吸附分離材料的制備與性能引引 言言吸附法：廣泛應用于化工過程、環(huán)境保護、醫(yī)藥衛(wèi)廣泛應用于化工過程、環(huán)境保護、醫(yī)藥衛(wèi)生和生物工程等領域生和生物工程等領域在環(huán)境保護方面：用于去除水中微量污染物、凈化用于去除水中微量污染物、凈化廢氣、回收溶劑（如腐蝕性的氯化烴類化合物、反廢氣、回收溶劑（如腐蝕性的氯化烴類化合物、反應性溶劑和低沸點溶劑）等應性溶劑和低沸點溶劑）等優(yōu)秀的吸附劑：l吸附能力強吸附能力強 吸附選擇性好吸附選擇性好 吸附平衡濃度低吸附平衡濃度低l機械強度好機械強度好 化學性質(zhì)穩(wěn)定化學性質(zhì)穩(wěn)定 容易再生容易再生/再利用再利用 l來源廣、價廉、使用成本低來源廣、價

2、廉、使用成本低吸附劑研究現(xiàn)狀吸附劑研究現(xiàn)狀活性炭：化學再生法（如臭氧再生法）、生物再生法和濕化學再生法（如臭氧再生法）、生物再生法和濕式氧化再生法是今后活性炭再生方法的發(fā)展方向式氧化再生法是今后活性炭再生方法的發(fā)展方向吸附樹脂：高性能的新型樹脂如磁性樹脂、耐熱樹脂和特高性能的新型樹脂如磁性樹脂、耐熱樹脂和特效吸附樹脂等，便于提高再生效率、擴大應用范圍效吸附樹脂等，便于提高再生效率、擴大應用范圍淀粉類：提高其抗生物降解能力和抗氧化能力提高其抗生物降解能力和抗氧化能力纖維素及木質(zhì)素（第一大天然高分子）類：通過化學改性、通過化學改性、接枝共聚等提高其吸附性能、再生效率以及抗氧化能力接枝共聚等提高其吸

3、附性能、再生效率以及抗氧化能力殼聚糖類（第二大天然高分子）：接枝共聚化、羧甲基化、接枝共聚化、羧甲基化、酰化、?；?、N-烷基化、酯化、交聯(lián)、氧化烷基化、酯化、交聯(lián)、氧化-還原等反應生成一系還原等反應生成一系列殼聚糖衍生物，賦予殼聚糖新的性能列殼聚糖衍生物，賦予殼聚糖新的性能其他吸附劑天然有機材料及改性：花生殼、玉米麩質(zhì)、洋蔥皮、茶葉等天然有機材料及改性：花生殼、玉米麩質(zhì)、洋蔥皮、茶葉等無機材料及其改性：粉煤灰、天然沸石、腐殖酸類物質(zhì)、陶土、蒙無機材料及其改性：粉煤灰、天然沸石、腐殖酸類物質(zhì)、陶土、蒙托石、高嶺石、膨潤土、泥炭、褐煤、硅石、粘土托石、高嶺石、膨潤土、泥炭、褐煤、硅石、粘土1、高選

4、擇性螯合樹脂P、As基團修飾樹形螯合樹脂的制備基團修飾樹形螯合樹脂的制備及其鈾吸附機理研究及其鈾吸附機理研究含鈾廢水的處理方法含鈾廢水的處理方法化學沉淀法化學沉淀法優(yōu)點：優(yōu)點：操作簡單、費用低廉操作簡單、費用低廉缺點：缺點：影響因素多，不同沉淀劑效果相差顯著，影響因素多，不同沉淀劑效果相差顯著， 后續(xù)處理復雜，產(chǎn)生泥量大，不利于大型應用后續(xù)處理復雜，產(chǎn)生泥量大，不利于大型應用膜分離法膜分離法優(yōu)點：優(yōu)點：過程連續(xù)，不需進一步化學處理過程連續(xù)，不需進一步化學處理缺點：缺點：亟需解決的問題有膜材料制備、膜的使亟需解決的問題有膜材料制備、膜的使用壽命、工藝操作用壽命、工藝操作優(yōu)點：優(yōu)點：原材料來源廣、

5、成本低，操作工藝簡單原材料來源廣、成本低，操作工藝簡單缺點：缺點：工業(yè)應用方面研究還不夠深入工業(yè)應用方面研究還不夠深入生物吸附法生物吸附法溶劑萃取法溶劑萃取法優(yōu)點：優(yōu)點：提鈾效率高提鈾效率高缺點：缺點：消耗大量溶劑，易形成多相態(tài)，且萃取消耗大量溶劑，易形成多相態(tài)，且萃取裝置操作復雜、要求高，環(huán)境問題裝置操作復雜、要求高，環(huán)境問題離子交換吸附法離子交換吸附法優(yōu)點：優(yōu)點：離子交換劑配位能力強，提鈾效率高離子交換劑配位能力強，提鈾效率高缺點：缺點：常規(guī)離子交換樹脂對含鈾廢水選擇性差常規(guī)離子交換樹脂對含鈾廢水選擇性差優(yōu)點：優(yōu)點：PAMAM含有大量含有大量伯氨、叔氨和酰氨基，親伯氨、叔氨和酰氨基，親水性

6、好，眾多孔道，并具水性好，眾多孔道，并具備大分子協(xié)同效應備大分子協(xié)同效應缺點：缺點：難于純化、分離，難于純化、分離，不利于循環(huán)利用，且吸附不利于循環(huán)利用，且吸附選擇不高選擇不高 G4-PAMAM親水性樹形分子親水性樹形分子樹形分子（樹形分子（dendrimer）：具有隨代數(shù)具有隨代數(shù)(generation)增增長而呈幾何數(shù)增長的官能長而呈幾何數(shù)增長的官能團、幾何對稱性及內(nèi)部納團、幾何對稱性及內(nèi)部納米空腔米空腔。應用于。應用于金屬納米金屬納米復合材料、催化劑、膜材復合材料、催化劑、膜材料及廢水處理等領域料及廢水處理等領域研究構(gòu)思研究構(gòu)思n解決方案解決方案高選擇性高選擇性的新型的新型螯合樹脂制備螯

7、合樹脂制備：結(jié)合樹脂的分結(jié)合樹脂的分離優(yōu)勢與樹形分子的吸附優(yōu)勢，將離優(yōu)勢與樹形分子的吸附優(yōu)勢，將親水性親水性樹形分子樹形分子PAMAM固載在大孔樹脂上，用含固載在大孔樹脂上，用含P、As的基團修飾樹形分子，的基團修飾樹形分子，提高提高其選擇性其選擇性n成果發(fā)表成果發(fā)表nJournal of Hazardous Materials.2013, 263:311nJournal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry.2013, 298:1137PS-nG PAMAM-PPA的制備技術路線的制備技術路線FT-IR圖(1) PS-0.5G PAMAM; (2)

8、 PS-NH2; (3) PS-PPA; (4) PS-1.0G PAMAM-PPA; (5) PS-2.0 GPAMAM-PPA; (6) PS-3.0G PAMAM-PPA; (7) PS-4.0G PAMAM-PPA 1740cm-1出現(xiàn)較明顯的吸收峰，對應于-COO-的伸縮振動。整代PS-1.0G PAMAM-PPA樹脂酯鍵的特征吸收峰消失，證明樹形分子成功接枝于氨樹脂床表面 與PS-1.0G PAMAM-PPA樹脂相比，PS-2.0G PAMAM-PPA到PS-4.0G PAMAM-PPA樹脂的酯鍵的特征吸收峰沒有完全消失。這主要因為分子間和分子內(nèi)交聯(lián)產(chǎn)物的形成 PS-nG PAMA

9、M-PPA螯合樹脂在1217cm-1有較強吸收峰，對應于P=O健的特征吸收，而1019和1006 cm-1吸收峰對應于P-OH健的伸縮振動合成材料表征合成材料表征PS-nGPAMAM-PPA螯合樹螯合樹脂脂XPS圖及元素含量圖及元素含量 所有樣品中的碳、氧、氮和磷的峰沒有明顯的差異 在531.0eV的峰歸因于C = O 在399.0eV的峰歸因于-NH-中的胺和酰胺 氮含量隨著PS-nG PAMAM-PPA代數(shù)的增加而增加 磷含量隨著PS-nG PAMAM-PPA含量的增加而減少1.0G2.0G3.0G4.0GAt. %Peak BEAt. %Peak BEAt. %Peak BEAt. %P

10、eak BEP0.96133.390.59132.880.32132.440.28132.22C78.64284.7472.2284.7870.42284.7266.76284.75N9.79399.7115.55399.2516.09399.0519.58398.95O10.6531.4811.67530.9713.18530.713.39530.71Ratio of elements for the PS-nGPAMAM-PPA by XPS analysispH對各樹脂吸附鈾能力的影響樹脂用量樹脂用量對吸附鈾能力的影響反應時間時間對PS-nGPAMAM-PPA在25及對PS-1.0GPA

11、MAM-PPA在不同溫度溫度下吸附能力的影響材料吸附性能研究材料吸附性能研究adsorbentsT()Pseudo-first-order kineticspseudo-second-order kineticsQe,exp/mg/gR12k1/gmg-1h-1Qe(cal)/mg/gR22k2/gmg-1h-1Qe(cal)/mg/gh/mgg-1h-10.0G 2585.430.80530.7056.180.99960.06287.72478.171.0G 586.200.95120.3175.670.99920.01588.66117.911596.610.91760.3579.940.

12、99820.01797.17160.512599.890.83230.3784.470.99850.02499.61238.133599.970.67830.4086.530.99890.039101.30400.214599.990.57540.4487.500.99890.058101.58598.472.0G 2598.320.83690.3577.620.99580.01899.26177.353.0G 92.510.83250.3466.890.98880.01294.84107.944.0G 54.620.86030.2052.400.98020.007960.4228.84u 實

13、驗所獲Qe(exp)十分接近于擬二級方程計算所獲理論Qe(cal)u 吸附動力學擬二級方程的相關系數(shù)R20.98擬一級方程式及擬二級方程參數(shù)表擬一級方程式及擬二級方程參數(shù)表吸附動力學研究吸附動力學研究PS-1.0G PAMAM-PPA吸附熱力學參吸附熱力學參數(shù)數(shù)T LnKc(Lg-1)GKJ/molHKJ/molSJ/molKEaKJ/mol51.83-4.72102.90387.1426.48153.35-8.60256.81-12.47358.11-16.34459.21-20.21 吸附吸附G為負值，說明吸附過程自發(fā)進行，且溫為負值，說明吸附過程自發(fā)進行，且溫度升高時，度升高時，G的絕對

14、值增大，說明溫度越高自的絕對值增大，說明溫度越高自發(fā)的程度越大，溫度越高鈾與吸附位點之間的聯(lián)發(fā)的程度越大，溫度越高鈾與吸附位點之間的聯(lián)系越穩(wěn)定，吸附能力越強系越穩(wěn)定，吸附能力越強 焓變焓變H為正值，吸附過程是吸熱過程為正值，吸附過程是吸熱過程 熵變熵變S值大于零，吸附過程自由度增加值大于零，吸附過程自由度增加 G在所有溫度下為負值，表明吸附過程是由熵在所有溫度下為負值，表明吸附過程是由熵而不是焓的變化為主而不是焓的變化為主吸附熱力學研究吸附熱力學研究競爭離子狀態(tài)下鈾的吸附競爭離子狀態(tài)下鈾的吸附IonsThe concentration ratioaAdsorption (%)Na+100095

15、.32K+96.44Mg2+10085.72Ca2+84.45Fe3+1086.275079.94CO32-1055.485037.95Cl-100097.25NO3-98.96 同等濃度條件下，同等濃度條件下，PS-1.0G PAMAM-PPA吸吸附鈾能力比附鈾能力比PS-PPA低，證明引入低，證明引入PAMAM分子后，樹脂易受競爭離子的影響分子后，樹脂易受競爭離子的影響吸附選擇性吸附選擇性(1)(3)(2)不同溫度下的(1) Langmuir、(2) Freundlich及(3) Tempkin擬合圖等溫吸附等溫吸附T()Langmuir constantsFreundlich param

16、etersTempkin constantsQ0/mg/g b/L/mgR2KF1/nR2bTBT/J/molAT/L/minR2589.750.0760.993349.390.150.75140.869.6516.350.820115101.510.0890.994457.940.130.82540.909.2626.950.879925106.580.0920.992970.060.100.88081.008.29129.220.908835108.370.0980.993671.180.090.87111.018.23162.660.906645110.550.0990.993973.2

17、30.090.83651.028.16236.810.8800 經(jīng)Langmuir吸附等溫線擬合的線性相關系數(shù)為0.9920.994 飽和吸附量Q0與吸附相關系數(shù)b與溫度的變化方向一致，呈正相關，說明高溫有利于吸附動態(tài)吸附性能研究動態(tài)吸附性能研究 不同樹脂對鈾吸附的影響：不同樹脂對鈾吸附的影響：PS-1.0G PAMAM-PPA比PS-PPA先吸附平衡，吸附速率快，吸附效果好，因為有樹形分支，其中PAMAM分子內(nèi)部納米空腔及較多的氨基配位增強了吸附能力 不同流速對鈾吸附的影響：不同流速對鈾吸附的影響：流速越小，吸附效果越好，流速越大，液體與樹脂間的接觸時間越短，不利于吸附，且樹脂較易達到吸附飽

18、和 不同解析劑的解吸結(jié)果：不同解析劑的解吸結(jié)果：10%NaCl、1mol/LHCl單獨作為解析劑時，只能解析部分鈾，而當兩個合用時，解析率較高，解析完全。由于PAMAM的配位基團較多，比較穩(wěn)定，PS-PPS較PS-1.0GPAMAM-PPA容易解析 吸附、解吸循環(huán)結(jié)果：吸附、解吸循環(huán)結(jié)果：26個循環(huán)后，PA-PPA與PS-1.0G PAMAM-PPA的吸附率仍然在90%以上。PA-PPA與PS-1.0G PAMAM-PPA相比，PA-PPA樹脂的吸附效果經(jīng)過多次循環(huán)后較PS-1.0G PAMAM-PPA好，說明樹脂支鏈越短，越穩(wěn)定理論化學研究理論化學研究-GaussianR/鍵長鍵長e(U)e

19、(O)D M /Debye1/cm2（sym）/cm-13（asym）/cm-1e(U)e(O)1.7082.070-0.03515.2356 129.26995.221092.62.070-0.035 U-O鍵長鍵長1.708 ，計算所得的，計算所得的 U-O 伸縮振動在伸縮振動在 995.22 和和 1092.6cm-1處出現(xiàn)處出現(xiàn) 電子結(jié)構(gòu)參數(shù)表明鈾酰離子所帶正電荷主要集中在鈾電子結(jié)構(gòu)參數(shù)表明鈾酰離子所帶正電荷主要集中在鈾原子上，兩端的氧原子略帶負電荷原子上，兩端的氧原子略帶負電荷 對鈾酰離子能量計算得到結(jié)果為對鈾酰離子能量計算得到結(jié)果為-201.213572a.u.鈾酰優(yōu)化構(gòu)型鈾酰優(yōu)化

20、構(gòu)型R(UO)/R(UOH2)/R(HO)/(HOH)/e(U)e(O)UO22+ 2H2O1.7052.3131.124 104.6 1.812 0.136 UO22+ 4H2O1.7052.4371.133105.71.714 0.158 UO22+ 5H2O1.7042.5221.125106.51.6760172UO22+ 6H2O1.7042.6231.128107.21.6320.196鍵長和鍵角鍵長和鍵角(HOH)隨著配體水分子隨著配體水分子數(shù)目的不同產(chǎn)生的變化趨勢，其中，數(shù)目的不同產(chǎn)生的變化趨勢，其中，鍵長鍵長R(U=O)與配體數(shù)目變化相反；與配體數(shù)目變化相反；R(U-OH2)

21、的變化顯著，與水分子的的變化顯著，與水分子的數(shù)目呈正相關數(shù)目呈正相關UO2(H2O)42+優(yōu)化優(yōu)化R(U=O)/ R(U-O)/ R(P-Ob)/R(P-O(-H)/(O=P-O)/(O=U=O)/ UO2(PO4) 1.8042.0791.72193.5158.9UO2(PO4)24 1.8122.3311.68098.6179.6UO2(PO4)37 1.8172.3451.675105.2180.0UO2(HPO4)1.7622.1561.6011.60997.4166.3UO2(HPO4)22 1.7842.2131.5561.658101.4179.7UO2(HPO4)34 1.79

22、52.3441.6151.677101.8180.0UO2(HPO4)46 1.8112.3731.5871.695111.9180.0UO2(H2PO4)+ 1.7442.2461.5461.562100.2168.4UO2(H2PO4)2 1.7652.1561.6071.60498.5175.8UO2(H2PO4)3 1.7772.5051.5441.612104.6178.3UO2(H2PO4)421.8162.2571.5561.620115.8180.0UO2(H2PO4)nz、UO2(HPO4)nz-、UO2(PO4)nz-配合物結(jié)合位點的鍵長和鍵角配合物結(jié)合位點的鍵長和鍵角 R

23、(P-O)/R(P=O)/R(P-N)/R(P-C)/(O=P-O)/(O=P-C)/1.6381.491.6761.815113.191111.794(O=P-N)/e(P)e(O)e(OH)e(N)e(C)120.676610.813-0.267-0.288-0.348-0.822 有機磷酰胺化合物對鈾的結(jié)合能力具有一致性，與磷酸配位具有相似性，有機磷酰胺化合物對鈾的結(jié)合能力具有一致性，與磷酸配位具有相似性，對羥基電離出氫離子的配體進行優(yōu)化無法得到對羥基電離出氫離子的配體進行優(yōu)化無法得到SCF收斂結(jié)果，由此推斷，收斂結(jié)果，由此推斷，未發(fā)生酸式電離的配體是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。配體能量計算結(jié)果為未發(fā)生酸

24、式電離的配體是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。配體能量計算結(jié)果為-858.87 a.u.UO2(PO4)nz-優(yōu)化結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)構(gòu)UO2(HPO4)nz-優(yōu)化結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)構(gòu)UO2(H2PO4)nz優(yōu)化結(jié)構(gòu)圖優(yōu)化結(jié)構(gòu)圖R U=O/R(P-O)/R(P-Ob)/R(P-N)/R(P-C)/R(U-O)/ cis1.774/1.7791.5571.5501.6641.8082.433/2.426trans1.7771.5561.5511.6651.8092.431/2.426(O=U=O)/ (O-P-O)/ (Ob-P-C)/ (Ob-P-N)/ (O-P-C)/ cis179.672104.198109.501103.56

25、4114.671trans179.998104.32/104.32109.542116.451114.571e(P)e(O)e(Ob)e(N)e(C)e(U)e(=O)1/cm-12/cm-13/cm-1cis0.630-0.258-0.204-0.245-0.6970.407-0.150282.30837.58928.62trans0.626-0.262-0.217-0.248-0.7090.504-0.175279.86837.71927.65鈾酰與苯基磷酰配合物結(jié)合位點的鍵長參數(shù)鈾酰與苯基磷酰配合物結(jié)合位點的鍵長參數(shù)結(jié)合位點的鍵角參數(shù)結(jié)合位點的鍵角參數(shù)結(jié)合位點的電子結(jié)構(gòu)和鈾酰頻率參數(shù)結(jié)合

26、位點的電子結(jié)構(gòu)和鈾酰頻率參數(shù)順式和反式構(gòu)型配合物順式和反式構(gòu)型配合物的配位結(jié)構(gòu)圖的配位結(jié)構(gòu)圖兩種配合物垂直和水兩種配合物垂直和水平角度的分子構(gòu)型圖平角度的分子構(gòu)型圖（忽略氫原子）（忽略氫原子）2、植物基高吸附材料蕨類植物基吸附劑的制備及其蕨類植物基吸附劑的制備及其吸附性能研究吸附性能研究生物吸附劑概況生物吸附劑概況種類種類特點特點（1 1）來源廣泛，價格低廉）來源廣泛，價格低廉（2 2）適應性廣，能適應不同）適應性廣，能適應不同pH，溫度，離子強度，溫度，離子強度（3 3）選擇性高）選擇性高（4 4）再生能力強，吸附）再生能力強，吸附/ /脫附操作簡單脫附操作簡單種類種類生物吸附劑生物吸附劑天

27、然高分子化合物天然高分子化合物纖維素、殼聚糖、甲殼素、淀粉纖維素、殼聚糖、甲殼素、淀粉農(nóng)林廢棄物農(nóng)林廢棄物木屑、花生殼粉、堅果殼粉、稻殼、茶葉渣、橘子皮木屑、花生殼粉、堅果殼粉、稻殼、茶葉渣、橘子皮植物植物毛蕨、大麥、蘆葦、蜈蚣草、苧麻、紅薯毛蕨、大麥、蘆葦、蜈蚣草、苧麻、紅薯藻類藻類綠藻、紅藻、褐藻、馬尾藻、海帶綠藻、紅藻、褐藻、馬尾藻、海帶細菌細菌枯草桿菌、氰基菌、地衣型芽孢桿菌枯草桿菌、氰基菌、地衣型芽孢桿菌真菌真菌黃曲霉、米曲霉、芽芝霉黃曲霉、米曲霉、芽芝霉蕨類植物的表征蕨類植物的表征u 3420 cm-1是表面是表面OHu 1257 cm-1是纖維素平面內(nèi)是纖維素平面內(nèi)O-H孔、縫隙

28、、空穴孔、縫隙、空穴u 纖維素結(jié)構(gòu)：纖維素結(jié)構(gòu)：22o和和16ou1.表面含有大量羥基表面含有大量羥基和甲氧基和甲氧基u2.結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)整體性力結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)整體性力學性能良好學性能良好研究構(gòu)思研究構(gòu)思n植物植物基吸附基吸附材料材料的制備的制備：采用富含羥基、酮基和羧基的蕨類作為吸附劑基體，通過預處理、氧化、活化和有機聚合等方法制備一系列生基吸附劑（1）直接化學活化處理（2）以毛蕨植物為載體制備高分子螯合吸附材料：飽和吸附量達420.2 mg/g，并深入研究其吸附機理（3）氧化植物基高分子聚合材料的制備（4）正在進行的研究：磁性生物吸附材料制備n相關文獻成果相關文獻成果Journal of the Ta

29、iwan Institute of Chemical Engineers. 2016, 61: 342Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. 2016, 61: 453Journal of Environmental Chemical Engineering.2015,3(3):2219（1）活化改性毛蕨植物基吸附劑）活化改性毛蕨植物基吸附劑植物預處理：拆分為根、莖、葉，破碎、篩分（拆分為根、莖、葉，破碎、篩分（100目）目）預活化過程與條件： 載體：毛蕨植物根、莖、葉粉末載體：毛蕨植物根、莖、葉粉末 活化方法：浸漬法；活化

30、方法：浸漬法； 活化劑：活化劑：0.5 mol/l的的NaOH溶液溶液 液固比：液固比：20:1； 溫度：溫度：30 oC 時間：時間：5 小時小時活化改性劑：M2+：Ca2+/Mg2+（ CaCl2，MgCl2或或MgCl2 +H2O2 ）預活化原理：注：CI-COOCH3：脂化結(jié)構(gòu)；Cell-OH：纖維素羥基；Lign-OH：木質(zhì)素羥基；Hemicell-OH：半纖維素羥基；CI-COO-：羧基蕨類植物的選擇性吸附：研究其對不同離子的吸附性能（研究其對不同離子的吸附性能（Pb、Cu、Ni、Cd）蕨類植物吸附性能對比： 被污染的毛蕨植物被污染的毛蕨植物 PK 未被污染的毛蕨植物未被污染的毛蕨

31、植物 根根 VS 莖莖 VS 葉葉產(chǎn)物表征1428 cm-1處出現(xiàn)的處出現(xiàn)的新吸收峰，對應于新吸收峰，對應于羧基官能團中的羧基官能團中的C-O伸縮振動，說明氫伸縮振動，說明氫氧化鈉溶液對毛蕨氧化鈉溶液對毛蕨植物吸附劑有良好植物吸附劑有良好的預活化效果的預活化效果維管結(jié)構(gòu)維管結(jié)構(gòu)表面黑色部分為表面黑色部分為Ca2+/Mg2+改性后：孔、縫隙、空穴改性后：孔、縫隙、空穴CIpH對吸附性能的影響： 1.質(zhì)子化程度：質(zhì)子化程度：-OH和和-COOH -O-和和-COO- 2.水解程度：水解程度：Pb2+ Pb(OH) (H2O)+吸附選擇性： Pb(II) Co(II) Ni(II) Cu(II) 影

32、響因素有離子尺寸、共價鍵指數(shù)影響因素有離子尺寸、共價鍵指數(shù)吸附量： Stem Root Leaf：可能與纖維素在植物體內(nèi)的分布情況有關可能與纖維素在植物體內(nèi)的分布情況有關 未受污染未受污染受污染：受污染：郴洲甘溪河地下水和地表水重金屬超標，毛蕨植物重金屬累積郴洲甘溪河地下水和地表水重金屬超標，毛蕨植物重金屬累積吸附性能動力學模型等溫線模型吸附動力學與等溫吸附動力學擬合數(shù)據(jù)等溫線擬合數(shù)據(jù)AdsorbentQe(exp.) ( mgg-1)Pseudo-first-order kinetic modelPseudo-second-order kinetic modelk1 (min-1)Qe(ca

33、l.) ( mgg-1)RQe(cal.) (mgg-1)k2 (g(mg min)-1)RR-CI29.620.0662.3050.7330.3030.0681.00Ca-CI36.100.0579.3460.8437.0370.01661.00Mg-CI39.410.04716.8440.9741.6670.00680.99Mg/H2O2-CI45.630.04221.2850.9747.6190.00490.99AdsorbentLangmuir isothermFreundlich isothermb (lmg-1)Qm (mgg-1)R1/nKf (mgg-1)RR-CI0.1634

34、1.670.9910.12321.780.937Ca-CI0.21352.630.9930.12425.820.982Mg-CI0.23862.500.9940.12332.360.937Mg/H2O2-CI0.27971.430.9960.12542.850.961u 主要結(jié)論：主要結(jié)論：R-CI，Ca-CI，Mg-CI，Mg/H2O2-CI四種吸附劑的吸附四種吸附劑的吸附動力學均符合擬二級動力學方程，吸附等溫線符合動力學均符合擬二級動力學方程，吸附等溫線符合Langmuir吸附等吸附等溫模型，溫模型，Pb(II)飽和吸附容量分別為飽和吸附容量分別為41.67，52.63，62.50，71.

35、43 mg/gu 存在的問題：存在的問題：材料的吸附優(yōu)勢未得到充分體現(xiàn)與發(fā)揮材料的吸附優(yōu)勢未得到充分體現(xiàn)與發(fā)揮（2）以毛蕨植物為載體的高分子螯合吸附材料的制）以毛蕨植物為載體的高分子螯合吸附材料的制備及其對重金屬的吸附研究備及其對重金屬的吸附研究吸附劑合成路線示意圖表面改性接枝聚合 偕氨肟化粗糙光滑SEM:CISEM:PAO-CIO-Si-OC=NCNu 2=22o和和16o，兩，兩個顯著的纖維素個顯著的纖維素結(jié)構(gòu)特征吸收峰結(jié)構(gòu)特征吸收峰u PAO-CI在在30.9和和35.3處出現(xiàn)弱吸收處出現(xiàn)弱吸收峰，因表面引峰，因表面引入氨肟基團入氨肟基團產(chǎn)物表征u 偕氨肟基團是偕氨肟基團是兩性功能基團兩性功能基團pH值影響及競爭吸附u Pb(II)和和Cu(II)的水解作用：屏的水解作用：屏蔽效應、競爭吸蔽效應、競爭吸附效應附效應溫度越高，吸附量越大，表明吸附過程屬于吸熱反應溫度越高，吸附量越大，表明吸附過程屬于吸熱反應吸附量吸附量:PAO-CI PAN-CI CI MPS-CIPAO-CI對Pb(II)吸附動力學u 等溫吸附：隨著初始濃度的增加，隨著初始濃度的增加，PAO-CI的吸附量逐漸增大，最后達到飽和吸附量。同的吸附量逐漸增大，最后達到飽和吸附量。同時可以看出，隨著吸附溫度的增大，吸附量也時可以看出，隨著吸附溫度