木质素及其改性产物的应用

[db:作者] / 2023-01-05 00:00

[应用]木质素及其改性产物表现出良好的吸附性能，不仅可用于吸附金属阳离子(如Cd2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cr3+等)，也可用于吸附水中的阴离子、有机物(如酚类、醇类、碳氢化合物、卤化物)和其他物质(如染料和杀虫剂)等。

(1)金属离子的吸附

Koch等利用甲烷基硫醚化木质素去除水溶液中的汞和其他重金属离子，试验结果表明甲烷基硫醚化木质素可有效吸附Hg2+、Cd2+、Cu2+、Cr3+、Fe3+等硝酸盐，对硝酸钠没有吸附作用，对Ca2+盐具有一定的吸附效果。

Karsheva等人利用水溶性木质素去除水中的铅离子，发现吸附过程符合Langmuir吸附等温线。而且粒径还是影响铅去除率的主要因素之一，大粒径木质素吸附剂的吸附效果明显优于小粒径的吸附剂。

笔者和课题组成员以丙烯酸为单体接枝共聚合成含羧酸基团的改性木质素类吸附剂，并用于Cu2+、Ni2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+金属离子的吸附，同时研究了pH值、吸附时间、吸附质初始浓度等吸附条件的影响，并进行了吸附热力学和吸附动力学研究。研究得到以下结果。①吸附质溶液的pH值不仅能影响吸附剂的表面电荷，而且也能影响吸附质的水解和电离程度，在较低的pH值条件下，木质素吸附剂5种金属离子的吸附效率都较低，随着溶液pH值的提高，吸附剂的吸附率随之提高。②延长吸附时间有利吸附效果，在2h内5种金属离子都属于快速吸附阶段，吸附2.5h以后基本达到吸附平衡，继续延长时间对吸附效果的增加效果不明显。③由于质量作用定律，初始浓度高的金属离子溶液中，吸附剂的吸附量也高，即吸附量随着离子浓度的升高而升高，但由于吸附剂的吸附容量趋于饱和，随着金属离子浓度的不断升高，吸附量增加趋势变缓。④5种金属离子在木质素吸附剂.上的吸附都符合Langmuir吸附等温式和Freundlich吸附等温式。⑤吸附热力学和吸附动力学的研究结果表明:木质素吸附剂对金属离子的吸附以化学吸附为主；吸附过程由表面扩散和颗粒内扩散联合控制，但以颗粒内扩散为主。

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