【摘 要】
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近年来,随着经济水平的快速发展以及人类生活水平的快速提高,水污染问题日益突出,其中工业废水是引起水体污染最重要的原因。而工业废水中含有的大量重金属离子如镉、铜、镍,这些重金属离子具有难降解、易富集、毒性大等特点,严重威胁到了动植物和人类的健康。因此,如何有效治理水体重金属污染是保护生态环境和保障人类健康的一项严峻而紧迫的工作。本课题采用香蕉皮为原料,用戊二醛交联法和冷冻干燥法两种方法,制备了氨基化
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（11775066）；
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近年来,随着经济水平的快速发展以及人类生活水平的快速提高,水污染问题日益突出,其中工业废水是引起水体污染最重要的原因。而工业废水中含有的大量重金属离子如镉、铜、镍,这些重金属离子具有难降解、易富集、毒性大等特点,严重威胁到了动植物和人类的健康。因此,如何有效治理水体重金属污染是保护生态环境和保障人类健康的一项严峻而紧迫的工作。本课题采用香蕉皮为原料,用戊二醛交联法和冷冻干燥法两种方法,制备了氨基化磁性纤维素纳米纤维（PEI-CNFs@Fe3O4）和纤维素纳米纤维/壳聚糖（CNFs/CS）两种复合吸附材料。采用扫描电镜（SEM）、傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）和X射线光电子能谱仪（XPS）等现代仪器分析手段分别对PEI-CNFs@Fe3O4和CNFs/CS进行结构表征。同时,采用静态批实验方法研究了溶液p H值、吸附时间、反应温度对PEI-CNFs@Fe3O4和CNFs/CS吸附重金属离子的影响,分别从热力学、等温线、动力学等方面研究了PEI-CNFs@Fe3O4和CNFs/CS吸附重金属离子的能力。主要结论如下:（1）成功制备了PEI-CNFs@Fe3O4和CNFs/CS两种复合吸附材料,其对重金属离子的吸附能力均得到较大的提高。（2）用FT-IR和XPS等现代分析手段,对PEI-CNFs@Fe3O4和CNFs/CS进行结构表征。结果表明,与CNFs相比,PEI-CNFs@Fe3O4和CNFs/CS均引入了氨基基团。（3）吸附等温线和动力学拟合结果表明,PEI-CNFs@Fe3O4和CNFs/CS对重金属离子的吸附均符合Langmuir等温模型和准二阶动力学模型,表明吸附过程主要是单层化学吸附。（4）改性CNFs对二价重金属离子的吸附机理可能主要是络合作用和离子交换,以及少量的静电吸引。本课题以农业废弃物香蕉皮作为原材料,采用简单的制备工艺获得了两种复合吸附材料,对废水中重金属离子展现了良好的吸附性能,达到了“以废治废”的目的。
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