改性木质素吸附重金属离子的研究与应用进展

第34卷第6期2013年12月化学工业与工程技术如umnf旷Ckm沈nZ抗d淞打y&E凡gi聊e^ngV01．34No．6Dec．．2013改性木质素吸附重金属离子的研究与应用进展任孟杰，夏强+，周妍，梁晶晶，陈静(陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西汉中723001)摘要：木质素有很强的吸附能力，通过对木质素进行改性，可以提高其对重金属的吸附能力。综述了改性木质素在吸附处理重金属废水中的研究与应用，并展望了木质素基吸附剂在处理重金属废水中的发展趋势。关键词：改性木质素吸附剂重金属中图分类号：TQ028．15文献标识码：A文章编号：1006—7906(2013)06—0055—04ResearchandapplicationprogressoftheadsorptiontoheaVymetalionswithmodi6edUgninRENMen西诡，XlAQ洫r曙，ZHoUY珊l，HANGj打哂堍，CHENj堍(SchoolofChemistryandEnvimnmentScience，ShanxiUniversityofTechnology，Hanzhong72300l，China)AbstIIact：Ljgninhashighadsorptivecapacity，andthroughthemodification，theadsorptioncapacitytoheavymetalionscanbeim·pmved．Theresearchesandapplicationsintheadsorptiontreatmentofvariousheavymetalwastewaterswithmodifiedligninaresumma-rized，andthedevelopmenttendencyofmodifiedl培ninadsorbentsintreatmentheavymetalwastewaterareprospected．Keywords：ModifiedLigIlin；Adsorbent；Heavymental重金属废水主要来自电镀、电解、冶炼、采矿等工业废水，废水中的铅、镍、铬、铜、锌等重金属排入河流后，容易在水生生物中富集，通过食物链危害人类健康。目前处理重金属的方法有：离子交换法、化学沉淀法、电解法和吸附法等。其中，吸附法是处理重金属废水的一种有效且具有前景的方法。吸附剂通过吸附水中的重金属，不仅能够减少水中重金属的含量，而且对于较贵重的重金属能够有效回收，提高金属的利用效率。木质素是自然界中一种极具潜力的天然可再生资源，数量庞大，但利用效率不高。木质素是具有芳香族特性的三维高分子网状芳香聚合物，其基本结构单元是苯丙烷基。因其结构中含有酚羟基、醇羟基、羰基、羧基、甲氧基等多种功能基团，可以通过离子交换作用和配合作用吸附水中的重金属离子，因此，木质素本身可以作为絮凝剂，去除废水中各种重金属离子。国内外已有许多研究者对此进行了研究，并取得了很好的效果¨‘4J。基于木质素的结构及其分子上的功能基团，可以通过化学改性，在其分子上引入各种功能基团，提高木质素对重金属的吸附性能。目前，对木质素的多种改性已经取得了显著成果，如制备木质素树脂，即对木质素进行胺化改性以及木质素的接枝共聚改性等。1木质素树脂吸附处理重金属废水木质素树脂的制备按主要原料的不同可以分为3类：①以木质素磺酸盐为原料；②以碱木质素为原料；③以造纸黑液为原料。以木质素磺酸盐为原料时，利用反相悬浮技术制备木质素树脂。木质素磺酸盐带有磺酸基、羟基等含氧基团，对金属离子具有络合作用。但木质素磺酸盐在水中易溶解，吸附重金属后不易从废液中去除，以此为原料制备的木质素树脂为固态树脂，有利于处理后的固液分离。另外，制备出的木质素树脂上含氧基团数目也有所增加，有利于其对重金属离子的吸附与去除。蒋新元等以木质素磺酸钠为原收稿日期：2013一06—28。作者简介：任孟杰(1992一)，男，陕西户县人，陕西理工学院环境科学系本科学生。}通讯作者：夏强，E—mail：xial262786601@163．com。万方数据·56·化学工业与工程技术2013年第34卷第6期料，利用反相悬浮聚合技术，制备出比表面积0．0963m2／g、孔容0．002389cm3／g、平均孔径99．2208nm的大孔树脂¨o。该树脂含有大量羟基和磺酸基等含氧基团，对重金属离子有良好的吸附效果。用该树脂吸附重金属离子Pb2+，cd2+，在30℃时对Pb2+，cd2+的饱和吸附量分别达到33，65，30．12m∥g。朱媛媛以木质素磺酸钠与甲醛为原料，利用反相悬浮技术，研制出粒径可控的木质素基吸附材料。6。。该木质素基吸附材料对Pb2+，cd2+有良好的吸附性能，增加Pb2+，Cd“溶液的初始浓度，木质素吸附材