论文摘要
本文以城市绿化建设中常见的废弃材料草坪草为原料，采用不同的化学试剂对其进行化学改性，得到了多种不同类型的吸附剂，并研究了它们对重金属Pb（II）和Cd（II）的吸附能力。我们讨论了反应机理，认为吸附机理为离子交换。还考察了溶液的酸度值、接触时间、金属离子的初始浓度、固液比、溶液温度等因素对金属离子吸附效果的影响，实验结果如下：1.所有吸附剂对铅吸附的最佳pH值范围是5.0-5.8之间。它们的吸附能力顺序为：1CG > 0.6CG≈0.6SCG > CMNG≈0.6PG≈0.1CG≈SG≈ZCG。而对镉吸附的最佳pH值范围5.5-6.5时，它们的吸附能力顺序为：1CG > 0.6CG≈0.6SCG > 0.3CG > 0.6PG >0.1CG≈CMNG≈SG≈ZCG。2.当接触时间为60分钟时，浓度为0.001 mol l-1金属溶液基本达到吸附平衡，而对于浓度为0.002 mol l-1镉离子溶液，当接触时间为80分钟后达到吸附平衡。所有的吸附剂对金属离子吸附动力学都遵循准二级反应动力学模型。3.不同吸附模型的比较显示，Langmuir-Freundlich模型拟合的效果最好。基于Langmuir-Freundlich模型拟合的qm值的大小次序是1CG > 0.6CG > 0.6SCG，对铅的吸附能力分别为1.55，1.26和1.08 mol kg-1，对镉的吸附能力分别为1.29，1.19和1.08 mol k g-1。通过比较不同的纤维素类吸附剂与1CG的吸附能力发现，1CG对铅和镉的吸附能力比其它吸附剂更高一些。4. 1CG，0.6CG和0.6SCG对铅吸附的最佳固液比为3.67 g l-1，而在浓度为0.004 mol l-1镉离子溶液中的最佳固液比为5.67 g l-1，在浓度为0.002 mol l-1镉离子溶液中的最佳固液比为4.33 g l-1。5.热力学参数显示：吸附过程中，ΔG均为负值，说明这是一个自然发生的过程，而ΔH均为正值，说明吸附过程是吸热的。随着温度的升高，吸附剂对铅和镉离子的吸附也在增加，这也说明吸附过程是吸热的。6.对铅来说，吸附剂0.6CG的贯穿曲线的贯穿点出现在100 BV左右，而在280 BV时，柱子吸附能力达到了饱和。以0.1 mol l-1 HCl为反洗剂，洗脱曲线的洗脱点在20 BV左右。对镉来说，吸附剂1CG和0.6CG的贯穿点分别为138 BV和100 BV。以0.1 mol l-1HCl为反洗剂，吸附剂1CG的洗脱曲线的洗脱点在15 BV。吸附柱在重复多次的情况下，对金属离子的吸附能力几乎不变。