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摘要
采用单因素实验和响应面法相结合的方法,系统地研究了预浸剂种类与浓度、蒸压力与保压时间以及后浸提等汽爆工艺因素对澳洲坚果壳吸附水中Pb(Ⅱ)能力的影响,优化改性工艺,并通过扫描电镜、红外光谱法分析改性对吸附剂理化性质的影响。结果表明:预浸剂种类与浓度、蒸汽压力与保压时间以及后浸提等汽爆改性工艺参数对澳洲坚果壳吸附水中Pb(Ⅱ)的能力均有显著影响。适宜的预浸剂和后浸提剂分别为HCl溶液和NaOH溶液,优化后的改性工艺为预浸剂HCl浓度为0.49 mol/L,蒸汽压力2.29 MPa,保压时间8.4 min。汽爆改性使澳洲坚果壳表面变得粗糙多孔,比表面积增加,为Pb(Ⅱ)的吸附提供更大的物理空间;木质素与糖类之间的化学键被破坏,在后浸提中部分木质素被去除,一些羟基与Na+发生结合,吸附过程中Pb2+与Na+间又发生离子交换。按优化工艺改性的澳洲坚果壳对Pb(Ⅱ)的吸附量是不改性澳洲坚果壳的4.6倍,合适的预浸—汽爆—后浸提工艺可以极大地提高农林废弃物的生物吸附性能。
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