改性玉米秸稈對(duì)Cu2+吸附性能研究

張華麗，齊若男，謝嵬旭，汪樹生

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130118）

玉米秸稈作為纖維素類生物質(zhì)，是一種重要的可再生生物質(zhì)資源，近年來(lái)對(duì)其作為生物吸附劑處理水中污染物的研究越來(lái)越廣泛。工業(yè)廢水中的重金屬銅是常見的污染物之一，其會(huì)通過(guò)生物富集對(duì)人類和環(huán)境造成危害。目前，對(duì)于含銅廢水常用的處理方法有化學(xué)沉淀法、電解法、離子交換法、吸附法、生物法和膜分離等。其中，吸附法是一種操作簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)有效的廢水重金屬去除方法。與常規(guī)處理方法相比，生物吸附的主要優(yōu)點(diǎn)包括：低成本，高效率，化學(xué)或生物污泥量少，無(wú)需額外的養(yǎng)分，生物吸附劑可再生以及金屬可回收等〔1〕。然而未經(jīng)改性的玉米秸稈存在選擇性較差、吸附容量小等問題。一些學(xué)者已通過(guò)酸堿改性〔2-3〕、氨化磁性改性〔4〕、ZnCl2-微波改性〔5〕、巰基改性〔6〕和接枝改性〔7〕等方法對(duì)玉米秸稈進(jìn)行改性處理，以提高其對(duì)重金屬離子的吸附容量。秸稈類吸附劑對(duì)重金屬離子的吸附機(jī)理主要有離子交換〔8〕、絡(luò)合作用〔9〕、化學(xué)吸附〔10〕、物理和化學(xué)共同作用〔11〕、離子交換和絡(luò)合共同作用〔12〕等。本研究以玉米秸稈為原料，采用稀HNO3和稀NaOH對(duì)其進(jìn)行改性處理，比較了酸堿改性前后玉米秸稈的表面結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)和結(jié)晶度的變化，并探討了酸堿改性玉米秸稈對(duì)水中Cu2+的吸附性能及吸附機(jī)理，以期為玉米秸稈的實(shí)際應(yīng)用提供理論參考。

1 材料和方法

1.1 改性玉米秸稈的制備

將玉米秸稈（取自吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)田）洗凈，烘干，粉碎后過(guò)篩，保留 40～60目（0.25~0.42 mm）的秸稈粉。……