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改性芦竹季胺盐型吸附剂的制备及其对磷酸根吸附性能的研究
摘要
本文通过改性芦竹季胺盐型吸附剂的制备，研究了其对磷酸根的吸附性能。制备过程中，采用了芦竹为原料，经过化学改性得到季胺盐型吸附剂，最终通过SEM、XRD等手段进行表征。结果表明，通过改性，吸附剂表面得到了显著改善，其孔径、比表面积和孔隙度均有所提高。通过磷酸根的吸附实验，我们发现改性后吸附剂对磷酸根的吸附性能有了显著提高。
关键词：改性芦竹季胺盐型吸附剂，磷酸根，吸附性能。
Abstract
Inthispaper,thepreparationofmodifiedreedquaternaryammoniumsaltadsorbentanditsadsorptionperformanceonphosphatewerestudied.Inthepreparationprocess,reedwasusedasrawmaterial,andquaternaryammoniumsaltadsorbentwasobtainedthroughchemicalmodification,andfinallycharacterizedbySEM,XRDandothermethods.Theresultsshowedthatthesurfaceoftheadsorbentwassignificantlyimprovedbymodification,anditsporesize,specificsurfaceareaandporositywereimproved.Throughtheadsorptionexperimentofphosphate,wefoundthattheadsorptionperformanceofthemodifiedadsorbentonphosphatewassignificantlyimproved.
Keywords:modifiedreedquaternaryammoniumsaltadsorbent,phosphate,adsorptionperformance.
一、前言
随着工业化的不断推进，环境污染问题也日益引起人们的关注。其中，水体污染是十分严重的问题之一。磷酸根是水体中常见的一种污染物，对水体的损害十分严重。因此，如何有效地处理水体中的磷酸根，成为了当前环保领域的热点问题之一。吸附是一种具有高效、低成本、易操作等优点的处理方法，在水处理领域广泛应用。因此，如何提高吸附剂的吸附性能，成为了研究的热点问题。
季胺盐是一种离子表面活性剂，其具有很好的吸附效果。而芦竹则是一种具有广泛分布和快速生长的常见植物。因此，我们在研究中选择芦竹为原料，通过季胺盐的化学改性，制备出改性芦竹季胺盐型吸附剂，并研究了其对磷酸根的吸附性能。
二、实验方法
1.原料的处理
将采集的芦竹晒干，研磨成约几毫米的颗粒备用。
2.制备季胺盐吸附剂
将芦竹颗粒放在硫酸铜溶液中浸泡，使其达到酸处理的目的，去除其中的木质素和其他杂质。然后，将其放入盛有季胺盐的混合溶液中，进行改性反应。在反应过程中，控制反应时间、反应温度等参数，以确保反应的有效性。
3.表征吸附剂
采用SEM、XRD等手段对吸附剂进行表征，以获得其形貌、结构及物理性质等信息。
4.吸附性能测试
将制备好的季胺盐吸附剂置于含磷酸根的水样溶液中，以测试其吸附性能。通过监测溶液中的磷酸根浓度，获得吸附剂对磷酸根的吸附效果。
三、结果与分析
1.吸附剂的制备
制备过程中，反应时间、反应温度等参数会对吸附剂的性能产生影响。在研究中，我们对这些参数进行了优化，保证了吸附剂的制备效果。最终得到的季胺盐吸附剂如图1所示。
2.吸附剂的表征
通过SEM、XRD等手段对吸附剂进行表征，结果如图2-3所示。从图中可以看出，改性后的吸附剂表面得到了显著改善，其孔径、比表面积和孔隙度均有所提高，这是因为季胺盐的引入对吸附剂的性质产生了显著影响。
3.吸附性能测试
通过吸附性能测试，我们发现改性后的吸附剂对磷酸根的吸附性能有了显著提高。如图4所示，在给定的吸附时间和初始磷酸根浓度下，改性吸附剂的吸附量明显大于未改性吸附剂。
四、结论
本文通过芦竹为原料，经过季胺盐的化学改性，制备了改性芦竹季胺盐型吸附剂，并研究了其对磷酸根的吸附性能。通过实验结果，发现改性后的吸附剂表面得到了显著改善，其孔径、比表面积和孔隙度均有所提高。在磷酸根的吸附实验中，我们发现改性后吸附剂对磷酸根的吸附性能有了显著提高，这是因为季胺盐的引入对吸附剂的性质产生了显著影响。因此，该改性吸附剂有望在水处理领域得到广泛应用。
参考文献：
[1]LiM,YangS,TangJ,etal.Preparationofrenewablecellulose-basedadsorbentandit