磁性改性玉米秸稈材料吸附鉻的性能及機(jī)理研究

張鐵軍，李 博，韓劍宏，姜慶宏，張連科，王維大

（內(nèi)蒙古科技大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古包頭014010）

鉻廣泛用于金屬合金制造、鞣革、電鍍、電子等行業(yè)，導(dǎo)致大量含鉻廢水排入環(huán)境。含鉻廢水的處理方法主要有物理法、化學(xué)法、離子交換法、電化學(xué)法及生物法等〔1〕。其中吸附法的處理效率高、操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)高效，在廢水處理中得到廣泛應(yīng)用。目前許多低成本的自然農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品和作物廢物等被用作吸附劑，如玉米秸稈、鋸末、稻殼等，在重金屬?gòu)U水處理方面表現(xiàn)出較高的吸附與去除效率。玉米秸稈中含有大量的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素，這些化合物表面含有羥基、羧基等，可與重金屬離子相互作用，同時(shí)羥基可與有機(jī)酸在一定條件下發(fā)生熱酯化反應(yīng)，對(duì)秸稈進(jìn)行改性，能增強(qiáng)對(duì)重金屬的吸附能力。

筆者利用玉米秸稈為原料，采用檸檬酸、殼聚糖和Fe3O4對(duì)其進(jìn)行改性，制備出一種吸附材料。通過(guò)XRD、Zeta電位、BET和XPS研究其改性效果，探討其對(duì)鉻的吸附機(jī)理，以期為重金屬污染水體的修復(fù)提供技術(shù)和理論基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

試劑：玉米秸稈采自包頭某農(nóng)田，檸檬酸、殼聚糖、重鉻酸鉀、磷酸二氫鈉、鹽酸、氫氧化鈉均為分析純。

儀器：AA800型原子吸收分光光度計(jì)，美國(guó)PE公司；ZWYR-2102C型恒溫培養(yǎng)振蕩器，上海智城分析儀器有限公司；pHSJ-3C型pH測(cè)定儀，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司。

1.2 改性玉米秸稈的制備

參考文獻(xiàn)〔2〕發(fā)現(xiàn)，磷酸二氫鈉在檸檬酸的熱酯化反應(yīng)中可作性質(zhì)良好的催化劑，故選取磷酸二氫鈉作為催化劑。……