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关键词：
PM2.5,PAHs,季节变化,气象条件,主成分分析
发表时间：
2013-01-29 10:10:10
摘要: 研究了板栗壳吸附Cu2+ 的平衡、动力学和热力学特征并对吸附工艺进行设计. 采用Langmu ir和Freund lich等温线对静态吸附平衡数据进行了拟合, 同时采用准一级动力学和准二级动力学模型对静态吸附动力学数据进行了拟合, 并计算了吸附过程的热力学参数自由能变( $G o )、焓变( $H o )和熵变( $So ) . 结果表明, 平衡实验数据符合Langmu ir等温吸附模型, 分离因子R L值在0~ 1 之间, 为有利吸附; 动力学实验数据符合准二级动力学方程, 平衡吸附量随Cu2+ 起始浓度增大而增大; $H o和$So分别为12. 206k J#m ol- 1和21. 534 J# mo l- 1# K- 1, $G o为负值,表明板栗壳吸附Cu2+ 为放热过程, 可以自发进行, 吸附过程增加了固液界面的混乱度. 基于Langm u ir等温吸附模型推导出的板栗壳用量计算公式可用于预测将一定体积一定起始浓度Cu2+ 溶液经过吸附降至所需浓度的板栗壳用量.
工农业生产和生活垃圾中的重金属会污染水体, 进而通过食物链影响人类健康. 铜是生产和生活中常见的重金属之一, 广泛应用于电力、电镀工业及杀菌剂、防污漆制造等方面. 同时, 铜也是生物
必需的微量元素之一, 但过量摄入的铜会在大脑、皮肤、肝脏、胰脏、心肌等组织中沉积( D av is et al. ,2000) , 致癌并且促进组织过氧化(Wan et a l. ,2007) . 去除和回收水溶液中重金属的常规方法有化学沉淀、离子交换、化学氧化或还原、反渗透、电渗析、超滤、溶剂萃取等( Kurn iaw an et al. , 2006; Sudet al. , 2008) , 但这些技术都有一定的局限性, 如费用高、操作条件严格、易形成二次污染物进而增加处理成本等( Sud et al. , 2008) . 利用活性碳对重金属进行吸附是一种行之有效的方法, 但由于成本和再生损耗高等缺点限制了其在发展中国家的应用( Sud et al. , 2008) . 近年来, 人们把注意力转向以更为廉价的生物质材料作为替代吸附剂, 如米糠、麦麸、胡萝卜渣、甜菜泥、椰子壳、榛子壳、核桃壳、棉籽壳、蔗渣、茶厂废弃物等( A ltun et al. , 2007; Khanet al. , 2004; Sud et al. , 2008; Wasew ar et al. , 2008) ,这些生物质材料都是大规模工农业生产的副产品或废弃物, 具有丰富易得、价格便宜、环境友好等特点. 因而, 寻找经济高效且易于收集的新型吸附剂仍然是必要的( A ltun et al. , 2007) . 我国是人口最多的发展中国家, 农业资源相对短缺, 诸如米糠、麦麸等农副产品还有更高价值的用途, 用于污水处理是对资源的浪费. 因而, 寻找适合我国国情的廉价吸附剂具有更重要的现实意义. 鉴于我国是板栗(Castanea mollissima ) 的生产大国, 2007 年产量达92. 5 @ 104 ,t 占当年全球栗子产量的75. 61% 1) . 板
栗壳是板栗食品加工过程中产生的下脚料, 生产上尚未开发利用. Ke 等( 2006 )曾将其用于吸附回收
污染土壤淋洗液中的重金属, 在合适的条件下可以除去溶液中80%以上的镉、铅、铜等重金属, 显现了
板栗壳作为环境友好型重金属吸附剂的应用前景.同时, 鉴于我国是精炼铜的最大消费国和第二大生
产国(殷德洪, 2006) , 本研究选择Cu2+ 为吸附对象,研究板栗壳吸附该重金属的平衡、动力学和热力学特征, 并通过模型预测吸附剂的用量, 以期为吸附系统设计提供依据.
必需的微量元素之一, 但过量摄入的铜会在大脑、皮肤、肝脏、胰脏、心肌等组织中沉积( D av is et al. ,2000) , 致癌并且促进组织过氧化(Wan et a l. ,2007) . 去除和回收水溶液中重金属的常规方法有化学沉淀、离子交换、化学氧化或还原、反渗透、电渗析、超滤、溶剂萃取等( Kurn iaw an et al. , 2006; Sudet al. , 2008) , 但这些技术都有一定的局限性, 如费用高、操作条件严格、易形成二次污染物进而增加处理成本等( Sud et al. , 2008) . 利用活性碳对重金属进行吸附是一种行之有效的方法, 但由于成本和再生损耗高等缺点限制了其在发展中国家的应用( Sud et al. , 2008) . 近年来, 人们把注意力转向以更为廉价的生物质材料作为替代吸附剂, 如米糠、麦麸、胡萝卜渣、甜菜泥、椰子壳、榛子壳、核桃壳、棉籽壳、蔗渣、茶厂废弃物等( A ltun et al. , 2007; Khanet al. , 2004; Sud et al. , 2008; Wasew ar et al. , 2008) ,这些生物质材料都是大规模工农业生产的副产品或废弃物, 具有丰富易得、价格便宜、环境友好等特点. 因而, 寻找经济高效且易于收集的新型吸附剂仍然是必要的( A ltun et al. , 2007) . 我国是人口最多的发展中国家, 农业资源相对短缺, 诸如米糠、麦麸等农副产品还有更高价值的用途, 用于污水处理是对资源的浪费. 因而, 寻找适合我国国情的廉价吸附剂具有更重要的现实意义. 鉴于我国是板栗(Castanea mollissima ) 的生产大国, 2007 年产量达92. 5 @ 104 ,t 占当年全球栗子产量的75. 61% 1) . 板
栗壳是板栗食品加工过程中产生的下脚料, 生产上尚未开发利用. Ke 等( 2006 )曾将其用于吸附回收
污染土壤淋洗液中的重金属, 在合适的条件下可以除去溶液中80%以上的镉、铅、铜等重金属, 显现了
板栗壳作为环境友好型重金属吸附剂的应用前景.同时, 鉴于我国是精炼铜的最大消费国和第二大生
产国(殷德洪, 2006) , 本研究选择Cu2+ 为吸附对象,研究板栗壳吸附该重金属的平衡、动力学和热力学特征, 并通过模型预测吸附剂的用量, 以期为吸附系统设计提供依据.
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