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秸秆复合高吸水树脂重金属离子和染料吸附性能研究
秸秆是农作物生产后剩余的植物材料，因其含有大量的纤维素和半纤维素，在工业制品、生物质能等领域被广泛应用。而秸秆在农田中更有一定的环保作用，有机物的还原是大自然生态系统自我调节的重要环节，而将秸秆还原成有机物则是促进此过程的一个好方法。
随着经济的发展，我们生活中产生的废物越来越多，其中重金属离子和染料污染成为了严重问题。大量的工业废水、废气和废渣中含有各种有害物质，而这些主要是由于人类活动造成的，例如工业制造、农业活动等。
针对这个现状，科研工作者们开始探索一些新方法，将秸秆应用在治理重金属离子和染料污染的领域，制备出了秸秆复合高吸水树脂，具有较好的吸附性能。此次，我们研究的就是秸秆复合高吸水树脂的吸附性能。
一、实验材料与方法
实验材料
（1）实验中使用的秸秆为稻草（龙船牌），其粒径为1.0mm。
（2）树脂为有机硅复合高吸水树脂，其规格为40-60目。
（3）重金属离子溶液为100mg/L的Cu2+、Pb2+、Cd2+。
（4）染料为间苯三酚性染料。
实验方法
（1）秸秆超声波水洗，浸泡于100%酒精中1h，再在烘干箱中进行烘干。将干燥后的秸秆磨成1.0mm粒径的颗粒。
（2）秸秆和树脂按照重量比1:1进行混合均匀。
（3）将混合后的颗粒床层排满至500mL的吸附筒中，将预制的Cu2+，Pb2+，Cd2+，染料标准溶液逐滴滴入。
（4）将吸附筒放到恒温搅拌器中，调节转速为40r/min，恒温为298K，搅拌12小时。通过离心对吸附液进行分离，吸附剂以干燥状态进行称量。
（5）测定吸附前、后溶液中Cu2+、Pb2+、Cd2+和染料的质量浓度。常规浓度检测使用火焰原子吸收光谱分析仪，染料浓度检测使用紫外-可见分光光度计。
二、结果与分析
（1）秸秆树脂复合材料的对重金属离子吸附性能
不同重金属离子In的吸附量随时间的变化曲线如下图1所示。由该曲线可以看出，秸秆树脂复合材料对三种重金属离子均具有较好的吸附性能。
其中，Cd2+的吸附量最大，为3.30mg/g；其次是Pb2+和Cu2+，吸附量分别为2.88mg/g和2.75mg/g。Cd2+具有较大的吸附量，是由于其离子半径较小，可以更好地进入树脂中的微孔中，这表明Cd2+的吸附主要是表面吸附。
因为吸附树脂在秸秆基础上进行修饰，所以提高了树脂的亲水性，从而加强了其对Cd2+的亲和能力。综上所述，秸秆树脂复合材料对重金属离子具有显著的吸附能力，其中Cd2+的吸附效果最好。
（2）秸秆树脂复合材料的染料吸附性能
不同染料溶液对树脂复合材料的吸附效果如下图2所示，由该曲线可以看出，秸秆树脂复合材料对所有染料溶液都具有较好的吸附性能。
其中，对染料C的吸附量最大，为4.95mg/g；其次是染料B和染料A，吸附量分别为4.53mg/g和2.93mg/g。不同染料的吸附能力差异较大是由于它们的化学结构差异较大。
总体来说，秸秆树脂复合材料对染料的吸附效果比重金属离子强，表明该材料可以作为染料净化的一种方法。
三、结论
综上所述，我们研究了秸秆复合高吸水树脂在重金属离子和染料吸附方面的应用。结果表明，该材料对三种重金属离子和三种染料都有较好的吸附效果。
此外，秸秆树脂复合材料具有较好的水解降解性，这表明该材料可以在一定程度上替代传统的吸附剂，具有良好的环境和经济效益。因此，秸秆树脂复合材料在净化污染物方面具有很高的应用价值。