磁性改性茶叶渣对铅离子吸附性能的研究
2021-09-09陈金融李书启
陈金融 李书启



摘 要:以茶叶渣为原料,通过共沉法制备铅离子吸附材料磁性茶叶渣(Magnetic Tea Leaf,MTL),用红外光谱对MTL的化学结构进行表征,利用紫外分光光度计进行测定,考察初始浓度、pH、吸附时间和温度对吸附效果的影响。通过正交试验确定最优吸附条件为铅离子初始浓度140 μg /mL,初始pH值5.5,吸附时间140 min,吸附反应温度40 ℃,此条件下吸附率为79.08%,吸附容量为27.67 mg/g。
关键词:磁性;改性;茶叶渣;铅离子;吸附
近几十年,重金属污染越来越严重,引起了社会的广泛关注。铅是一种对人体危害极大的有毒重金属,当其流入江河湖泊,水体会受到污染,还会随食物链富集传递,对神经、造血、消化、肾脏、心血管和内分泌等多个系统造成危害,若含量过高则会引起铅中毒甚至死亡[1-2]。因此,急需高效快速的去除污水中的重金属的方法,现如今去除污水中铅离子的传统方法有很多,例如生物材料吸附法、化学沉淀法、电化学法、活性炭吸附法、膜技术、离子交换法等[3-6]。
作为饮茶大国,2019年茶叶销量为206万t,预计在2023年时,茶叶销量将超过251万t[7]。茶叶是一种多孔性的含碳物质,具有高度发达的孔隙结构、较大表面积[8]。还含有许多活性成分,如茶多糖、茶多酚(儿茶素类、黄酮苷类等)、茶皂素、可可碱、维生素、微量元素(钾、钠、镁、钙、铜、锌等)及芳香物质等[9]。茶叶渣作为吸附剂,常用于去除污水中Cr+、As3+、Pb2+、Cd2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、孔雀石绿、亚甲蓝、苯酚等[10-13]。通过改性方法降低成本、提高效率,例如甲醛改性[14]、茶叶渣活性炭[15]、氧化剂改性[16]、乙醇[17]、表面活性剂[18]、酸碱改性[19],但对茶叶进行磁性改性的研究较少。……
