活性炭纖維對鎘離子吸附性能的研究

朱冬冬，任淑華

(魯東大學(xué) 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，山東 煙臺 264025)

鎘作為原料或催化劑用于生產(chǎn)電池、塑料、顏料和試劑，還可作為生產(chǎn)不銹鋼、合金、電視機(jī)熒光屏等的原料，另外鎘還是原子核反應(yīng)堆中控制棒的材料之一[1]。鎘的廣泛應(yīng)用，使重金屬鎘進(jìn)入到生態(tài)環(huán)境中，含鎘廢水污染環(huán)境，危害植物，動物和人類。廢水中鎘的去除有膜分離法[2]，離子交換法[3]，化學(xué)沉淀法[4]和吸附法[5]等?；钚蕴坷w維具有較大的吸附容量和更快的吸附動力學(xué)性能。本實驗正是利用活性炭纖維的優(yōu)點，通過它對鎘離子靜態(tài)吸附實驗，探討利用活性炭纖維吸附鎘離子的可行性。

1 實驗部分

1.1 主要儀器及試劑

主要儀器：分光光度計，7200型，尤尼科（上海）儀器有限公司。

主要試劑：活性炭纖維，南通森友公司生產(chǎn)；氯化鎘，上海亭新化工試劑廠生產(chǎn)，分析純。

1.2 標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

取6個100 mL的容量瓶，分別加入鎘離子濃度為1 mg/L的氯化鎘溶液0.0, 2.0, 4.0, 6.0, 8.0, 10.0 mL，加水定容到100 mL，混勻，再分別加入0.05%的達(dá)旦黃2 mL ，吐溫80（1︰80）2 mL，0.01%的抗壞血酸0.5 mL，0.5 mol/L的氫氧化鈉2 mL，搖勻，分別測其吸光度A，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

圖1 氯化鎘標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Calibration curve of Cadmium chloride

2 結(jié)果與討論

2.1 不同炭纖維量對吸附的影響

從圖2可以看出，氯化鎘溶液濃度相同時，隨著活性炭纖維質(zhì)量的增加，吸附百分?jǐn)?shù)升高?；钚蕴坷w維質(zhì)量為 0.2 g時，對氯化鎘溶液的吸附量為85%，說明活性炭纖維的吸附能力較強(qiáng)。

圖2 不同炭纖維量的吸附Fig.2 The adsorption of different ACF amount

2.2 不同氯化鎘濃度對吸附的影響

從圖3可以看出，活性炭纖維的的吸附量隨氯化鎘溶液濃度的升高而增加，最后達(dá)平衡，吸附量不再變化。

圖3 不同氯化鎘濃度的吸附Fig.3 The adsorption of different Cadmium chloride concentration

2.3 不同振蕩時間對吸附的影響

從圖4可以看出，隨著吸附時間的延長，活性炭纖維對氯化鎘的吸附百分?jǐn)?shù)升高。當(dāng)吸附90 min后，吸附百分?jǐn)?shù)變化很小，說明活性炭纖維的吸附達(dá)到飽和，吸附趨向平衡。

2.4 不同pH值對吸附的影響

從圖5可以看出，活性炭纖維對氯化鎘的吸附率隨pH值的升高而增加。pH值大于8時，吸附百分?jǐn)?shù)變化很小，說明活性炭纖維的吸附達(dá)到飽和，吸附趨向平衡。

圖4 不同振蕩時間的靜態(tài)吸附Fig.4 The adsorption of different oscillation time

圖5 不同pH 的吸附Fig.5 The adsorption of different pH

3 結(jié) 論

(1) 正文活性炭纖維是一種良好的吸附劑，實驗中對氯化鎘的吸附率最高達(dá)85%。

(2) 在所選用條件范圍內(nèi)的較佳條件是：活性炭纖維的質(zhì)量為0.2 g，初始濃度為200 mg/L，吸附時間為90 min。

［1］顧國維，陳祖奇.活性炭纖維及其在環(huán)境中的應(yīng)用[J].四川化學(xué)，2000，19（1）：2326.

［2］鄧娟利， 胡小玲， 管萍， 曾盛， 趙亞梅， 王廣東．膜分離技術(shù)及其在重金屬廢水處理中的應(yīng)用[J]. 材料導(dǎo)報，2005，19(2)：23-26．

［3］張德強(qiáng)， 康海彥， 楊莉麗， 李娜， 高麗榮．離子交換樹脂吸附 Cd(Ⅱ)和 Pb(Ⅱ)的研究[J]. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2003， 26（s1)：4-5．

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