交联羧甲基罗望子胶对Cd2+吸附研究:性能与应用前景
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更新于2024-08-11
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"交联羧甲基罗望子胶对Cd2+的吸附研究 (2014年)"
本文是一篇工程技术领域的学术论文,主要探讨了交联羧甲基罗望子胶(CCMTKP)对水溶液中Cd2+离子的吸附特性。罗望子胶是一种天然多糖,经过化学改性,可以提高其对重金属离子的吸附能力。在本研究中,研究人员以罗望子胶原粉(TKP)为基础,通过氯乙酸钠(SMCA)进行羧甲基醚化,并用环氧氯丙烷(ECH)进行交联,制备了三种不同取代度(DS)的CCMTKP,分别为0.42、0.64和0.88。
实验结果显示,最佳的吸附pH值范围为2到6,这表明在酸性环境中,CCMTKP对Cd2+的吸附效果更佳。此外,0.5%(质量分数)的吸附剂用量被确定为较佳用量,即在该比例下,CCMTKP能够有效地吸附Cd2+。在实际操作中,选择合适的吸附剂用量对于优化吸附过程和提高效率至关重要。
进一步的研究发现,三种CCMTKP对Cd2+的吸附在短短15分钟内就达到了平衡状态,这意味着这种吸附过程快速且高效。吸附动力学研究表明,这一过程符合二级动力学方程,暗示吸附可能是通过多分子层进行的,涉及到多个吸附位点的参与。
在热力学方面,CCMTKP对Cd2+的吸附符合Langmuir等温吸附模型,这表明在单分子层吸附的过程中,吸附位点是均匀的,且没有相互作用。根据Langmuir模型计算得到的最大吸附量为64.10 mg/g,这是一个显著的数值,意味着CCMTKP具有很高的Cd2+吸附容量。
此外,该研究还评估了CCMTKP的再生性能,发现经过脱附处理后,CCMTKP仍能保持良好的吸附性能,脱吸附率高,表明其具有重复使用的潜力。这一点对于实际应用中的经济性和可持续性来说是至关重要的,因为高效的吸附剂再生能力可以降低处理成本并减少环境污染。
总结来说,这项研究为利用交联羧甲基罗望子胶去除水体中的Cd2+重金属污染提供了一种有效的技术手段,且具有吸附速度快、吸附容量大、再生性能优良的特点。这为环境修复和重金属污染控制领域提供了新的可能材料,对于环境保护和资源回收具有重要意义。
2021-04-26 上传
2020-05-15 上传
2024-09-10 上传
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