摘要
水中重金属离子污染是一种难去除且易生物富集的环境问题。吸附法是一种常用的去除重金属离子的方法，具有简单、低成本、高效等优点。海藻酸盐是一种天然多糖，与金属离子交联可形成水凝胶，具有良好的吸附性能，但机械强度和热稳定性较差。本文制备了功能化海藻酸盐复合凝胶球，吸附水中的重金属离子。通过表征手段分析了吸附机理，并为海藻酸盐凝胶球在重金属去除方面的应用提供了新思路。主要研究成果如下: （1）以聚乙烯亚胺（PEI）为表面改性剂，镁改性多孔水葫芦生物炭（EC）为填料制备了海藻酸盐凝胶球吸附剂EC-alg/PEI-3,用于吸附水环境的Cr（Ⅵ）。在25℃下，EC-alg/PEI-3的最大吸附量为769.2mg·g-1;在处理实际原始电镀废水过程时，投加量为1.4g·L-1,即可将Cr（Ⅵ）浓度降低至0.041mg·L-1,达到排放标准。该吸附剂具有易于制备、超高吸附容量、环境友好和易于回收的优点。 （2）硫化钼（MoS2）改性的水葫芦生物炭（MoS2B）作为功能性填料，碳酸钙（CaCO3）作为致孔剂和活性成分，制备了海藻酸钙多孔水凝胶球MoS2B/CaCO3/alg,用于从水中去除Pb（Ⅱ）。三组分之间的协同作用有助于3D网络的形成和Pb（Ⅱ）的快速去除。根据Langmuir模型MoS2B/CaCO3/alg对Pb（Ⅱ）的最大吸附容量为833.3mg·g-1,且10次循环后去除率仍保持在98.4％。 （3）煅烧合成负载La-Fe改性水葫芦生物炭（MBC）,并将其作为填料，合成了海藻酸铁复合凝胶球MBC/algFe，研究了其对水溶液中Sb（Ⅲ）的吸附能力。考察了不同填料添加比例、溶液pH值、反应时间、共存离子等因素对Sb（Ⅲ）吸附的影响。根据Langmuir模型，MBC/alg在25℃下最大吸附量为277.8mg·g-1。MBC/algFe凝胶珠的吸附机理主要为氢键、金属-有机络合以及氧化还原相互作用。
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