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新疆理化所重金属离子吸附材料研究取得进展
2013-06-21 | 作者: | 【 】【打印】【关闭

重金属是环境中最持久的污染物源之一,常以阳离子形式存在于环境水体中,并沿食物链进行逐级传递和富集,对生物体和环境危害巨大。在现行的众多的工业水处理技术中,吸附法是一种易于规模化、性价比较高的方法,但该方法仍存在诸如吸附剂选择性不高、吸附剂再生困难等问题,从而影响水处理效果。近年来,废弃农林生物质包括植物根、秸秆、树叶、麦壳、羽毛、花生壳等的回收再利用受到了广泛重视,基于废弃农林生物质的吸附剂材料的开发,已成为吸附领域研究的热点。

中科院新疆理化技术研究所环境科学与技术研究室科研人员利用橘子皮为原料,开发了两种对于Cu(II)离子具有良好吸附效果的吸附剂材料。科研人员通过两步法的接枝改性,先对橘子皮(OP)进行预处理,在橘子皮骨架上接入环氧基官能团,并实现有机小分子的固定化,不至于在吸附过程中释放到水体中影响水体的COD、BOD和TOC;然后在Na2CO3的催化下将橘子皮与含氨基的螯合分子进行反应,通过选用巯基丙氨酸分子和二乙烯三胺分子做氨基化试剂,得到了两种含有螯合功能基团的吸附材料——COP和DOP,大大提高了OP材料对于Cu(II)离子的吸附容量。

研究结果表明,COP和DOP的对于Cu(II)最大吸附量分别为95.23 and 83.68 mg/g, 是未修饰前的橘子皮的3倍多。另外,经过5次吸附-脱附的吸附剂循环再生实验,两种材料的吸附性能仅降低了3%左右,因此这两种材料在实际污水处理工业中具有较好的应用前景。

该研究成果发表在Water Science & Technology(2013,67(11), 2444-2450)上。

此项研究工作得到了中科院“百人计划”、中科院“科技创新交叉与合作团队”、国家自然科学基金等项目的资助。

COP、DOP吸附-脱附实验吸附性能数据表(5次再生循环)

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