PDF《改性核桃壳吸附水中磷酸根的研究》

孟亮(1992-),男,安徽滁州人,黄山学院化学化工学院应用化学

2014 级本科生(E-mail:[email protected]);

牛凯旋(1998-),男,安徽亳州人,黄山学院化学化工学院应用化学专业

2016 级本科生(E-mail:[email protected]);

刘可锋(1995-),男,安徽阜阳人,黄山学院化学化工学院应用化学专业

2016 级本科生(E-mail:[email protected]). 井冈山大学学报(自然科学版)

16 机染料[9] 的研究报道,对其吸附磷的研究报道还很 少见.故本研究采用环氧氯丙烷―三乙胺对核桃壳 进行改性,并将其作为生物吸附剂全面系统地研究 其对磷的吸附,优化其吸附条件,从而为生物吸附 水处理中的应用提供理论依据与技术指导.

1 材料与方法 主要试剂:核桃壳、四水合钼酸铵、硫酸、葡 萄糖、六水合硫酸亚铁铵、磷酸二氢钾、环氧氯丙 烷、三乙胺、氢氧化钠、盐酸、邻苯二甲酸氢钾、 十二水合磷酸氢二钠. 主要仪器:DZF―0B 型干燥箱;

KQ―C 型玻 璃仪器气流烘干器;

DF―101C 型集热式恒温加热 磁力搅拌器;

AL104 电子分析天平;

UV-1100 紫外 -可见分光光度计;

SHA―B 水浴恒温振荡器;

100 目筛;

PHS―3C 型pH 计;

Fw100 万能粉碎机.

2 实验原理 2.1 静态吸附法 量取一定体积的已知浓度的磷标准溶液置于 带塞子的锥形瓶中,加入一定量的改性核桃壳粉, 在一定温度下,震荡

9 h,静置,取上清液,测量 其磷浓度. 吸附剂对吸附质的吸附量可以依据下面公式 计算: q =(C0-C1)*V/m (1) 式中:q―吸附剂对吸附质的吸附量,mg/g;

C0―吸附质初始浓度,mg/L;

C1―9 小时后吸附质的浓度,mg/L;

V―吸附质的体积,L;

m―吸附剂的质量,g. 2.2 最大吸收波长的选择 根据参考文献[10]的方法,移取10.0 mL

10 mg/L的磷酸根溶液于25 mL比色管中,依次加入 2.0 mL

50 g/L钼酸铵溶液和3.0 mL

5 mol/L硫酸溶 液, 混匀;

再加入3.0 mL

20 g/L葡萄糖溶液和2.0 mL

20 g/L的硫酸亚铁铵溶液,定容至刻度处,把比色 管放入90 ℃恒温水浴中加热20 min,取出后流水冷 却至室温,以相应试剂空白作为参比,用1 cm比色 皿在400~

900 nm波长范围测定其吸光度. 结果如图 1所示于820 nm处有最大吸收[10] , 故选定λ820 nm为 其测定波长.

00 500

600 700

800 900

1000 波长(nm) 图1 吸收光谱曲线 Fig.1 Absorption spectra 2.3 磷的标准曲线的绘制 分别准确移取 1.

2、2.

5、3.

7、5.

0、6.

2、7.5 mL 的10 mg/L 磷酸根溶液于

25 mL 比色管中,参照方 法2.2,在波长

820 nm 处测定它们的吸光度.如图

2 所示.实验结果表明:磷酸根的浓度在 0~2.5 mg/L 范围内与吸光度呈良好的线性关系,其线性回归方 程为: A = 0.0191+0.1394C, R2 = 0.9989, sd = 0.004. 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 C(mg/L) 图2标准曲线的绘制 Fig.2 Standard curve

3 结果与讨论 3.1 稳定性实验 精密吸取10 mg/L的磷酸根溶液2.0 mL,按照 2.2的实验方法操作显色,每隔15 min测定其吸光 度,结果见表1.结果表明,溶液在60 min内吸光度 的变化不大,稳定性比较好. 表1 稳定性实验 Table

1 Stability test 时间(min) 测定值(Abs) 平均值(Abs) RSD

0 0.125

15 0.125

30 0.125 0.125 0.440%

45 0.124

60 0.124 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05

0 Abs 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 A 井冈山大学学报(自然科学版)

17 3.2 核桃壳的改性 准确称取核桃壳粉 20.0000 g 于500 mL 三口烧 瓶中,加入