天然沸石负载壳聚糖吸附溶液中镉(Ⅱ)的研究

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1、第卷第期安全与环境学敏年月唧 出哆蛳 耐碑，文章编号：柳口）删如，结晶水及其他。其对天然沸石负载壳聚糖吸附溶液中镉（）的研究李增新，王国明，张道来，李 俊，刘会峦，郑清华（青岛大学师范学院化学系，山东青岛鲫）的吸附量为 。脱乙酰度为的壳聚糖（青岛海普生物技术有限公司）。二苯基硫巴腙（双硫腙），分析纯；四氯化碳，分析纯；乙酸，分析纯；硫酸镉，分析纯。主要仪器设备射线衍射仪（德国 玳型），靶毛（摘要：根据天然沸石的离子交换特性，利用壳聚糖在酸性溶液中带咖）；光栅分光光度计（四川仪表九厂）。有的正电荷，将目天然沸石与脱乙酰度壳聚糖的醋酸溶液混合，使壳聚糖负载在天然沸石上，制成颗粒吸附剂，用于吸附溶液

2、中的乎。结果表明，在最佳吸附条件下，即壳聚糖与天然沸石质量比为：，颗粒吸附剂用量为 ，溶液中舻质量浓度不大于 ，吸附平衡时问为 ，铲的吸附率为。本文结果为利用天然沸石原位修复镉污染土壤提供了理论依据。关键词：环境工程；天然沸石；壳聚糖；吸附剂；镉离子天然沸石预处理将一定量粒度为目的天然沸石和 彬盐酸按固液比（体积比）为：混合浸泡 。过滤除去有机物等杂质，再用蒸馏水将天然沸石洗至中性，烘干备用。颗粒状沸石一壳聚糖的制备取 壳聚糖，加入的乙酸溶液中，充分搅拌使壳聚中国分类号：文献标识码：糖完全溶解。按照壳聚糖与天然沸石质量比为：加入沸石并充分搅拌，调成糊状，使之充分浸润。使用挤出造粒引言机制得粒径

3、为一、 、哪的三种沸石一壳聚糖随着采矿、冶炼以及镉处理等工业的发展，镉污染问题日球形颗粒，干燥后在下烘干。益严重。据不完全统计，我国镉污染土壤面积达对废水中：的吸附。镉在农作物重金属污染中是一个毒性较强的元素，它不仅影响作物的生长发育，而且还会残留在植物可食用部分，取 沸石一壳聚糖球形颗粒于 锥形瓶中，加入一定浓度镉离子溶液 ，在一定温度下吸附。每隔通过食物链进人人体，危害人体健康。因此，有关镉污染土壤，振荡 。 后，用双硫腙分光光度法测定上清液中的修复同题，已成为我国一项十分紧迫的任务。镉离子的吸光度。调控植物对镉的吸收方法中，添加土壤改良剂是一种经吸附率的计算济高效且易于推广的治理途径。其

4、中利用非金属矿产钝化土壤中的重金属离子是一种有效的技术。几乎所有的重金属离子都能被膨润土、沸石、海泡石、凹土等矿产吸附固定，从而降附率在眦波长下，测定溶液的吸光度，根据下式计算吸吸附率（岛一。）“低其生物有效性“引。咒【】将合成沸石和合成粗霞正长式中为溶液初始质量浓度，；。为吸附平衡时溶岩颗粒加入镉污染的土壤中，显著降低了作物根部和地上的镉浓度。天然沸石是一种含水架状结构的多孔硅铝酸盐矿物，具有独特的孔道结构，对重金属离子具有良好的吸附作液的质量浓度，结果与讨论用。但天然沸石对镉离子的吸附量不大，因此，须对天然沸石初始质量浓度对吸附率的影响进行加工改性【。壳聚糖是甲壳素的脱乙酰基产物，具有取

5、粒径为 的沸石一壳聚糖，废较强的与金属离子配位的能力，可与重金属形成螯合物，对污染土壤植物修复起促进作用。但壳聚糖在酸性条件下易溶解流失，使其应用范围受到了一定的限制。本文将壳聚糖负载在天然沸石上，提出沸石一壳聚糖吸附重金属离子孑的方法，并对其吸附条件进行试验研究，以期为利用天然沸石原位修复镉污染土壤提供理论依据【刮。试验材料与方法试验材料天然沸石（青岛莱西金山沸石厂，斜发沸石），原矿样呈灰色，莫氏硬度，密度吕，晶体属单斜晶系。主要水，吸附 ，控制溶液，温度为，测定不同初始质量浓度下沸石一壳聚糖对的吸附率，结果见图。由图可知，在沸石一壳聚糖量、值、温度、吸附时间一定的情况下随着初始浓度的增加，

6、沸石一壳聚糖对的吸附率逐渐降低，而吸附量逐渐增加，最后达到饱和。蔫詈化学成分为： ， ， ， ，质量浓度（）收稿日期：一一圈铲质量浓度对吸附率的彩响作者简介：李增新，教授，博士，从事环境化工研究。基金项目：青岛市科技发展计划项目（一一）喀慨恤蛐伽咖嘲砌曲订删蚰岫州埘姐万方数据安全与环境学报第卷第期经测定，沸石一壳聚糖对的饱和吸附量为 。沸石一壳聚糖粒度对吸附率的影响删衷 沸石一壳聚糖粒径对吸附率的影响圈钮恤曲咖岫础。枷 删蚰拥唧分别采用粒径为、衄的沸石一壳聚糖对废水中的进行吸附，结果见表。由表可知，在初始质量浓度、值、温度、吸附时间一定的情况下，沸石一壳聚糖颗粒的直径越小，吸附量越大，吸附效率

7、越高。这是因为，沸石一壳聚糖颗粒直径越小，吸附比表面积越大，其与溶液的接触面积也越大，吸附效果越好，吸附效率就越高。吸附时间对吸附率的影响取 粒径为咖的沸石一壳聚糖，初莲静篮督始质量浓度为 的废水，控制溶液，时测定乎吸附率，结果见图。由图可知，随着时间的延长，吸附率逐渐增加，但当超过 后，沸石一壳聚糖达到饱和吸附量，此时总吸附效率达到最大值。吸附温度对吸附率的影响吸附时间，围吸附时间对吸附率的影响取粒径为唧的沸石一壳聚糖，铲初钕 恤唧廿佃佃恤鲫删佃髓始质量浓度为的废水，控制溶液，吸附时间，测定一加下沸石一壳聚糖对的吸附率，结果见图。由图可知，随着温度的升高，沸石一壳聚糖对的吸附率先升高，但温度

8、超过后，吸附率不再升高，因此，吸附在常温下进行即可。废水值对吸附率的影响取 粒径为咖的沸石一壳聚糖， 舻初始质量浓度为叫的废水，吸附时间 ，温度，测 吸附温度刀定不同值下沸石一壳聚糖对的吸附率，结果见图。圈吸附率随温度的变化曲线由图可知，随着废水值的升高，沸石一壳聚糖对酽的眦州弛蛳印蛐叠吸附率逐渐升高，时，由于壳聚糖上一、一被的质子化程度过大，严重影响了带正电荷的靠近壳聚糖分子链，从而大大降低了沸石一壳聚糖的吸附率；随着值的升高，壳聚糖上胺基、羟基逐渐游离出来，的吸附率增加；当时。吸附率最大，达；值进一步增大，开始出现氢氧化镉沉淀，吸附率下降。此外，该沸石一壳聚糖在酸性溶液中的吸附过程中没有发

9、生溶解。吸附等温模型将上述试验数据用舯吸附等温式处理，得到吸附圈一吸附率随值的变化等温线，见图。吸附剂如分析对粒径为岫的复合吸附剂进行射线衍射分析，其谱图见图。图为天然沸石原矿样的谱图。比较图和可知，图中原矿样天然沸石的特征谱线在图复合吸附剂的谱图中消失了，在小角度（）出现了新的衍射峰，这表明，复合吸附剂中改性沸石的孔道变大了。由此说明，天然沸石负载壳聚糖后，内部结构发生了较大的变化。这可能是壳聚糖分子部分进入沸石结构空腔，撑大 矗研 伽恤舳叫憎吝了沸石内部孔道和空腔，造成结构改变。圈吸附后质量浓度，（）重鲫吸附等温线万方数据毡砌舳佃鲋山伽年月李增新，等：天然沸石负载壳聚糖吸附溶液中镉（）的研

10、究，！一止 ，一，一；虬挑 ，。一日（。）圈沸石一壳聚糖谱图日（。）圈天然沸石谱圉培呻 培惦蛆睥哪 瑚删棚协结论掇），（）：， （吴艳林）缸 根据壳聚糖和沸石两种吸附剂的不同吸附机理，制备了沸石一壳聚糖复合吸附荆。经过试验得到，在、的条件下，粒径为咖的沸石一壳聚糖对的饱和吸附量为 。最佳吸附条件为，左右，舶盯枷 厶硼越，口口，以疥，”眦耐如幻（辽宁城乡环境科技）。（）：，云）， 嘲玎 （）鹊砒盱珊啪吸附时间 ，采沸石一壳聚糖投加量晷，对初始质量浓哪 胁如如以饥，（现代化度为叫的的吸附率可达。该吸附剂对孑的吸附效果与活性炭相近，但成本仅为后者的【。本文所用含镉水样为模拟废水，由硫酸镉配制而成。而

11、实际废水来自冶炼厂，除了外，还含有搿、略等离子。关于沸石一壳聚糖吸附和的研究，本文作工），昕，（）：（李增新）， （粱强）， （段春生）， 叫朋 （）砒盯 瑚咖咖哪 舯肛“，黜（非金属矿），昕，（）：一”者已发表相关论文，、等离子的同时处理有待进一步研究。坤瞄（参考文献）：蚰（） ， ， ， ，（李明德），蛐（童潜明），蹦（汤海 ， 涛）， 伽弛仰侬埘蛐，批（ 时，体，玛蛔，抽如。柑几以以胁（土壤肥料），（）： ，） 蚰出（戴荣玲），姒 留（章钢娅），压蚰（胡钟胜）， 硼岱 岫 呻百 肘胁胁（非金属矿），（）： 眦衄 啪咖“ 且 埘 卜“ 眈湘帆眦耐盯耐，（）：回一舯 朗 日 蚺 嘣瑚沁盯肘鲥

12、甜比胁（非金属矿），（）： 网岬 曲咖 掘啪（）协 比 山 肿 蛐瑚 蚰 强 腿 幽 蛐，瓶 售 吐伦咖 衄 ， （）埘蒯 沁啪 ）嘶 彻出 舶（李增新），珏（张启军）叫：嫩枷 ：， 西托舢聊耐，训如（农业环境 ） 脚恤瞄 保护），（）：珊（杨智宽）， （舒俊林）， （刘良栋） 弘 吨口矿矿以肼如，（农业环境科学学报），。（）： 他 瑚诵 姻丑帅即协：鲫口痂肌 泸加，（）： ， 晡 ，（）陀 街 砌 讪锄 加 血） 脚咖 ￥ ， 舶 ，砒， 吐， 咖 鹏硒 ，聃（刘辉） 协唧砖 山 阳 哪，严 如“耐，沁砂：胁 话 舶 矗五 嚣拙如（山西大学学报：自然科学版），（）： （季君晖） 咖锄 学），

13、（）：珍） 劬他 】叫 啪伽佃而 拍 而 伽戚 ，：砌 ； ；粤觚；幽（）咖： ： ：唪（）帼耐矿凡“如 枷（功能高分子学万方数据。即”“山山址上：一。：一一（李增新）。 （梁强）， （薛淑（谢华林），“（李立波）刚 珊： （） 艄 姗 ， 舻锄如耐（应用化（徐云龙），【 （肖宏） 地（钱秀天然沸石负载壳聚糖吸附溶液中镉()的研究作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：李增新， 王国明， 张道来， 李俊， 刘会峦， 郑清华， LI Zeng-xin， WANG Guo-ming， ZHANG Dao-lai， LI Jun， LIU Hui-luan， ZHENG Qing-

14、hua青岛大学师范学院化学系,山东青岛 266071安全与环境学报JOURNAL OF SAFETY AND ENVIRONMENT2007,7(2)4次参考文献(13条)1.GROWEK B Inactivation of camium in contain inated soils using synthetic zeolites外文期刊1992(03)2.戴荣玲;章钢娅;胡钟胜 Adsorption & affecting factors of attapulgite to Cd2+期刊论文-非金属矿2006(05)3.李明德;童潜明;汤海涛 Study on the ameliorat

15、ion effect of meerschaum in Cd contaminsted soil期刊论文-土壤肥料 2005(01)4.季君晖 XPS study on Cd2+-chitosan chelate and adsorp-tion mechanism of chitosan for Cd2+期刊论文-应用化学2000(01)5.刘辉 Synthesis of crosslinked chitosan and its adsorption power for cd2+期刊论文-山西大学学报(自然科学版) 2004(03)6.李增新;梁强;段春生 Treatment of coppe

16、r()in wastewater by natural zeolite-chitosan compoundadsorbent期刊论文-非金属矿 2007(01)7.李增新;梁强;薛淑云 Treatment of lead()in wastewater by natural zeolitechitosan compoundadsorbent 2007(z2)8.吴艳林 Study on treatment of cadmium-containing wastewater by activated carbon fiber 2005(05)9.徐云龙;肖宏;钱秀珍 Structure and pr

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