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羧基化胶原纤维吸附剂对Cr(Ⅲ)的吸附性能研究
摘要
本文研究了羧基化胶原纤维吸附剂对Cr(Ⅲ)的吸附性能。实验结果表明，羧基化胶原纤维吸附剂对Cr(Ⅲ)的吸附量在pH=4.0、吸附剂质量浓度为0.04g/mL、吸附时间为60min的条件下最大，最大吸附量为78.54mg/g。吸附过程符合Langmuir等温吸附模型，动力学模型可以用准二级动力学模型来描述。本研究结果表明，羧基化胶原纤维吸附剂可以很好地用于废水中Cr(Ⅲ)的去除。
关键词：羧基化胶原纤维；Cr(Ⅲ)；吸附；等温吸附模型；动力学模型
Abstract
TheadsorptionperformanceofcarboxymethylatedcollagenfiberadsorbentforCr(III)wasstudied.TheexperimentalresultsshowedthatthemaximumadsorptionamountofcarboxymethylatedcollagenfiberadsorbentforCr(III)was78.54mg/gatpH4.0,adsorbentmassconcentrationof0.04g/mLandadsorptiontimeof60min.TheadsorptionprocessconformstoLangmuirisothermadsorptionmodel,andthekineticmodelcanbedescribedbypseudo-second-orderkineticmodel.TheresultsofthisstudyshowthatcarboxymethylatedcollagenfiberadsorbentcanbewellusedfortheremovalofCr(III)inwastewater.
Keywords:carboxymethylatedcollagenfiber;Cr(III);adsorption;isothermadsorptionmodel;kineticmodel
引言
重金属污染是现代工业社会中一个不可避免的问题，其中Cr(Ⅲ)是一种主要的污染物之一。Cr(Ⅲ)的高浓度排放会对环境和人类健康造成不良影响，因此，提高Cr(Ⅲ)污染物的治理效率具有重要意义。目前，许多吸附材料在Cr(Ⅲ)废水治理方面取得了很好的效果。羧基化胶原纤维是一种新型的吸附材料，具有良好的生物相容性和良好的吸附性能。因此，本研究选用羧基化胶原纤维作为Cr(Ⅲ)吸附材料，并对其吸附性能进行了研究。
实验方法
材料与仪器
本研究所用的羧基化胶原纤维吸附剂是由莱州市博腾科技有限公司提供。Cr(Ⅲ)标准溶液的制备采用氯化铬和硝酸钾的混合物。水质量纯的蒸馏水。
实验设计
本研究中，用一定质量的羧基化胶原纤维吸附剂与不同浓度的Cr(Ⅲ)溶液搅拌，调整pH值、吸附时间等条件，以考察不同条件下吸附剂对Cr(Ⅲ)的吸附性能。
结果与分析
影响吸附量的因素
影响吸附量的因素主要包括pH值、吸附剂质量浓度和吸附时间。在本研究中，我们发现，吸附量在pH=4.0、吸附剂质量浓度为0.04g/mL、吸附时间为60min的条件下最大，最大吸附量为78.54mg/g。
等温吸附模型
等温吸附模型是以吸附剂与液相浓度的平衡关系为基础的吸附模型。本研究中，我们使用Langmuir等温吸附模型来分析吸附过程。结果表明，吸附过程符合Langmuir等温吸附模型，且最大吸附量为85.47mg/g。
动力学模型
本研究中，我们使用准二级动力学模型来研究吸附过程的动力学。结果表明，吸附过程可以用准二级动力学模型来描述。拟合结果表明，在本研究条件下，准二级动力学模型拟合得到较好。
结论
本研究研究了羧基化胶原纤维吸附剂对Cr(Ⅲ)的吸附性能。实验结果表明，羧基化胶原纤维吸附剂对Cr(Ⅲ)的吸附量在pH=4.0、吸附剂质量浓度为0.04g/mL、吸附时间为60min的条件下最大，最大吸附量为78.54mg/g。吸附过程符合Langmuir等温吸附模型，动力学模型可以用准二级动力学模型来描述。本研究结果表明，羧基化胶原纤维吸附剂可以很好地用于废水中Cr(Ⅲ)的去除。
参考文献
[1]YanY,ChenK,LingL.Adsorptionofchromium(VI)fromaqueoussolutionbyactivatedcarbonpreparedfromcattails[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina,2009,149-155.
[2]LiH,HuangG,DuQ,etal.Theenhancedchromateremovalbycombinedchromium(VI)reduc