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《非糧生物質(zhì)吸附重金屬離子的研究進展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、非糧生物質(zhì)吸附重金屬離子的研究進展-生物論文非糧生物質(zhì)吸附重金屬離子的研究進展摘要：非糧生物質(zhì)作為生物吸附劑極易交聯(lián)產(chǎn)生活性基團，對廢水中的重金屬離子的吸附效果較好，本文著重綜述了不同種類的非糧生物質(zhì)作為天然或改性吸附劑對重金屬離子的吸附研究，同時通過化學(xué)改性的方式來提高吸附劑對重金屬離子的吸附性能，并對其未來的研究前景進行了探討?！ ￡P(guān)鍵詞：非糧生物質(zhì)；重金屬離子；吸附劑；化學(xué)改性；動力學(xué) 中圖分類號：X703.1文獻標(biāo)志碼：非糧生物質(zhì)吸附重金屬離子的研究進展-生物論文非糧生物質(zhì)吸附重金屬離子
2、的研究進展摘要：非糧生物質(zhì)作為生物吸附劑極易交聯(lián)產(chǎn)生活性基團，對廢水中的重金屬離子的吸附效果較好，本文著重綜述了不同種類的非糧生物質(zhì)作為天然或改性吸附劑對重金屬離子的吸附研究，同時通過化學(xué)改性的方式來提高吸附劑對重金屬離子的吸附性能，并對其未來的研究前景進行了探討。 關(guān)鍵詞：非糧生物質(zhì)；重金屬離子；吸附劑；化學(xué)改性；動力學(xué) 中圖分類號：X703.1文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1002-1302（2016）06-0011-04 存在于水體中的大多數(shù)重金屬都具有毒性、持久性和生物積累性等特點，因
3、而處理這種環(huán)境污染的修復(fù)技術(shù)在治理領(lǐng)域中備受關(guān)注[1]。重金屬（如鎘、鎳、汞、鋅等）在水體中不容易被分解，只可轉(zhuǎn)移它的存在位置或者改變它的物化形態(tài)，同時它可以通過食物鏈進入到人體內(nèi)，并產(chǎn)生生物放大或生物積累現(xiàn)象，最終造成環(huán)境污染和影響人體健康[2]。采用傳統(tǒng)的處理方法（離子交換法、膜處理技術(shù)法、化學(xué)沉淀法、電化學(xué)法和生物修復(fù)等）處理重金屬廢水具有成本較高、易產(chǎn)生二次污染等問題[3-4]。因而尋找能夠高效處理這類廢水的技術(shù)引起了國內(nèi)外學(xué)者的興趣[5-6]。吸附法工藝操作簡便，對環(huán)境造成的二次污染小，
4、且吸附劑可循環(huán)再生，對于深度處理低濃度重金屬廢水具有顯著的優(yōu)勢。 非糧生物質(zhì)具有價格低廉、來源廣泛、易再生的優(yōu)勢，有獨特的化學(xué)性質(zhì)，是十分重要的生物質(zhì)資源，如今已成為處理重金屬廢水的理想選擇[4，7]。因此，選擇不同的非糧生物質(zhì)并根據(jù)其自身的結(jié)構(gòu)特性制備生物吸附劑來處理重金屬廢水，在經(jīng)濟方面不但能夠縮減成本，而且能夠合理使用資源，在環(huán)保方面能夠?qū)崿F(xiàn)“以廢治廢”的效果?！ ?非糧生物質(zhì)的種類及特點 非糧生物質(zhì)主要包括米糠、稻殼、秸稈、鋸末、花生殼、橘子皮、玉米芯、廢茶葉、甘蔗渣和堅果殼等材料[8
5、]，組成成分主要包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、脂類、單糖、淀粉和蛋白質(zhì)等，這些材料中大多含有多種活性基團，重金屬離子可以通過與其表面的自由活性基團絡(luò)合而被吸附[9]。非糧生物質(zhì)作為多孔性吸附劑材料，其孔隙率較高，比表面積較大，取材方便，來源廣泛，機械強度較高，特定的化學(xué)性質(zhì)使其對重金屬離子的吸附效果較好[7]。 2非糧生物質(zhì)的吸附機理和化學(xué)改性 2.1吸附機理 非糧生物質(zhì)作為吸附劑對金屬離子的吸附機理目前尚不明晰，但一般認(rèn)為包括物理吸附、化學(xué)吸附、表面沉降、螯合作用、共價結(jié)合、范德華力、離子
6、交換、靜電吸引和擴散等過程[4，7，10-11]。非糧生物質(zhì)含有豐富的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等成分，它們可以提供多種活性官能團（羥基、羧基、羰基、氨基、巰基等），通過與吸附劑表面的自由活性基團與金屬離子相互作用而達到去除重金屬離子的效果[12]。在不同的吸附環(huán)境條件下，非糧生物質(zhì)對金屬離子的吸附機理既可以是單獨吸附，也可以是多個作用力共同吸附的結(jié)果。Sha等在研究硫化錳改性橘子皮吸附廢水中的Pb2+和Zn2+的試驗中發(fā)現(xiàn)，其吸附機理是離子交換和絡(luò)合共同作用[13]。Feng等在研究氫氧化鈉改性橘
7、子皮吸附Cu2+、Pb2+和Zn2+試驗中發(fā)現(xiàn)，其吸附機理只是單一的離子交換作用[14]。 2.2化學(xué)改性 改性的主要目的是通過使用化學(xué)試劑對非糧生物質(zhì)進行預(yù)處理，降低木質(zhì)纖維素的聚合度，使其表面的基團得到氧化還原而獲得活化能，同時增加了官能團的電位和活性位點的數(shù)量，從而大大提高了吸附劑對重金屬離子的吸附效果[15]。常用的化學(xué)改性劑有堿性試劑（NaOH、Na2CO3等）、酸性試劑（H2SO4、HCl等）和氧化劑（H2O2）等。[LM] Altun等采用檸檬酸對核桃殼表面進行酸化處理，研究改
8、性吸附劑處理含鉻廢水，探究影響去除鉻離子的因素。結(jié)果表明，經(jīng)檸檬酸酸化后，降低了核桃殼的交聯(lián)度，增加了羥基、羰基和羧基的數(shù)量，同時也增加了核桃殼表面的活性位點數(shù)目，當(dāng)pH值為2.0、溫度為120℃、吸附劑投加量為0.1g時，120min吸附平衡后，鉻離子的平衡吸附量為0.596mmol/g[16]。Tan等采用氫氧化鈉對玉米芯進行皂化改性，制備成生物吸附劑用于處理含鉛廢水。經(jīng)改性后，羥基和羧基的數(shù)量大大增加了，在Pb2+的吸附過程中起重要作用，其平衡吸附量從最初的0.0783mmo
