响应面法探究花生壳炭吸附水中镍离子的最优改性条件 |
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作者姓名: | 安强 蒋韵秋 吴丹青 陈泫冰 |
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作者单位: | 重庆大学 城市建设与环境工程学院, 重庆 400045,重庆大学 城市建设与环境工程学院, 重庆 400045,重庆大学 城市建设与环境工程学院, 重庆 400045,重庆大学 城市建设与环境工程学院, 重庆 400045 |
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基金项目: | 重庆市技术创新与应用示范(社会民生类)一般项目(cstc2018jscx-msybX0308)。 |
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摘 要: | 为提高对水中镍离子的去除效率,获得高效且成本低廉的吸附材料,以废弃的花生壳为原料自制花生壳炭,并用高锰酸钾和氢氧化钾对其进行改性。利用Box-Behnken中心组合设计实验,采用响应面法得到花生壳炭吸附镍离子的最优改性条件。通过SEM、BET等分析方法对改性前后的花生壳炭进行表征,了解其形貌与结构的变化,并对吸附反应前后的改性花生壳炭进行FTIR分析,初步探讨其对Ni(Ⅱ)的吸附机理。结果表明,最优的改性条件为:热处理温度361℃,氢氧化钾与炭的质量比2.5,高锰酸钾的质量浓度0.76%。用该条件下改性的花生壳炭吸附水中的镍离子,得到的吸附量为85.02 mg/g,是改性前的15.6倍,吸附性能优越,具有良好的实用价值。FTIR结果表明-OH、-NH2是参与吸附反应的主要官能团,与Ni(Ⅱ)发生共沉淀与络合反应。除此之外,阳离子-π作用也是改性花生壳炭对Ni(Ⅱ)的吸附机制之一。
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关 键 词: | 花生壳炭 改性 吸附 镍 响应面法 吸附机理 |
收稿时间: | 2018-07-01 |
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