铁负载季胺化复合改性芦苇秸秆制备工艺
2021-11-22赵巍峰皑妍杨文焕李卫平郝宇超
青海环境 2021年3期
关键词:改性
赵巍峰,皑妍,杨文焕,李卫平,郝宇超
(1.内蒙古生态环境科学研究院有限公司,内蒙古 呼和浩特 010020;2.内蒙古自治区受损环境鉴定评估与修复企业重点实验室,内蒙古 呼和浩特 010020;3.国家林业和草原局管理干部学院,北京 102600;4.内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古 包头 014010)
磷是导致水体富营养化的主要因素之一[1]。当水体中磷含量高于20 mg/m3时会引起水体的富营养化,促使藻类等生物快速繁殖,溶解氧浓度降低[2]。主流的除磷技术具有资源消耗大,处理成本高的问题,而吸附法在水体中氮磷的去除上具有显著优势[3]。吸附剂种类众多,活性炭及膨润土、沸石等矿物质常被应用于吸附除磷。但是在实际应用中,常规的吸附材料在使用过程中有成本高、易造成二次污染的问题,难以广泛利用,因此利用廉价易得的农业废弃物制备阴离子吸附剂具有现实意义[4]。近年来,以甲壳素[5]、木质素[6]、纤维素[7]、鸡蛋壳[8]等为原料的吸附材料受到极大关注。但这些材料选择性不强[9],且多以高温焙烧制得的生物炭为基体,制备成本较高。已有研究人员利用秸秆中的纤维素原料,通过季胺化反应来吸附磷,但吸附量较小,且吸附效果受pH影响较大[10]。而铁盐对磷的去除效果较为稳定,能够进一步提高吸附容量。
本研究选用内蒙古包头市黄河南海湿地的芦苇秸秆作为季胺化反应的原材料,通过铵化反应将具有正电性质的季胺基引入到芦苇秸秆中,在其基础上,利用铁对磷强烈的配体吸附[11],以铁与季胺基团制备了复合吸附材料,以复合材料对磷酸盐的吸附率为性能考察标准,通过单因素和响应面法优化了材料制备的工艺。……
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