论文部分内容阅读
我国的农业每年可生产大量的秸秆,但其利用率极低,大多将其直接焚烧或闲置在农田。不仅未能对可再生农业废弃物资源进行合理的循环利用,而且还对生态环境造成了严重的威胁。因此,以秸秆为原料来制备新型、高效、低成本的水处理剂；可以实现资源的回收利用,达到“变废为宝”的目的。本文以稻草秸秆为原料,对其进行碱化、醚化改性处理,并与高岭土进行热插层复合,成功制备出性能稳定,环境友好,成本低廉的新型水处理材料。研究其对Cu2+及亚甲基蓝(MB)废水的处理能力,结果显示改性秸秆-高岭土新型水处理材料是一种优质的高效吸附剂,有望在含重金属、染料废水领域得到广泛地应用。研究内容如下：(1)采用氢氧化钠对天然稻草秸秆进行碱化改性处理,并将碱化改性秸秆与高岭土进行热插层复合,制得复合水处理材料(A)。实验结果显示：当碱化改性秸秆：高岭土=1:4, d=4g/L, pH=5.0, T=25℃, CCu2+=100mg/L, t=1h的条件下,碱化改性秸秆-高岭土复合水处理材料对铜离子的吸附率高达90%。经拟合后发现,复合水处理材料的吸附行为符合Langmuir模型和伪二级反应动力学方程。碱化改性秸秆-高岭土复合水处理材料的平衡吸附量约为60mg/g。(2)采用一氯乙酸、氢氧化钠对天然稻草秸秆进行羧甲基改性处理,并将羧甲基改性秸秆与高岭土进行热插层复合,制得复合水处理材料(B)。实验结果显示：当羧甲基改性秸秆：高岭土=2:1, d=5g/L, pH=5.0, T=25℃, CCu2+=150mg/L, t=1h的条件下,羧甲基改性秸秆-高岭土复合水处理材料对铜离子的吸附率高达99%。经拟合后发现,复合水处理材料的吸附行为符合Langmuir模型和伪二级反应动力学方程。羧甲基改性秸秆-高岭土复合水处理材料的平衡吸附量约为243mg/g。(3)采用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、氢氧化钠对天然稻草秸秆进行季铵化改性处理,并将季铵化改性秸秆与高岭土进行热插层复合,制得复合水处理材料(C)。实验结果显示：当季铵化改性秸秆：高岭土=1:2, d=2g/L, pH=7.0, T=25℃, CMB=50mg/L, t=1h的条件下,季铵化改性秸秆-高岭土复合水处理材料对亚甲基蓝(MB)的吸附率高达90%。经拟合后发现,复合水处理材料的吸附行为符合Langmuir模型和伪二级反应动力学方程。季铵化改性秸秆-高岭土复合水处理材料的平衡吸附量约为60mg/g。