characterization and mechanism of cr（vi）removal from aqueous solutions by rice straw

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1、湖南大学硕士学位论文CharacterizationandmechanismofCr（VI）removalfromaqueoussolutionsbyricestraw姓名：高慧申请学位级别：硕士专业：环境科学与工程指导教师：刘云国20080420Post伊aduateDissenations摘要为实现农业废料资源化，解决水体Cr(VI)污染的问题，研究了稻草秸秆对水中Cr(VI)的去除效果及去除机理．实验考察了pH，温度，溶液初始Cr(VI)浓度以及稻草秸秆粒径大小对吸附效果的影响，进而确定了稻草秸秆去除Cr(VI)的最佳条件．结果表明，在pH2．0，温度47℃时，稻草秸秆对Cr(VI)的

2、吸附效果最好，在48h内可将100mg·L。1的Cr(VI)完全去除．Cr(VI)的去除过程中伴随着Cr(III)的出现，说明稻草不仅可以将Cr(VI)从溶液中去除，而且还可将其转化成低毒的Cr(III)．溶液pH的上升说明Cr(VI)的去除需要消耗溶液中大量的H+．利用酒石酸对稻草进行化学改性，研究稻草细胞壁表面的羧基基团在对溶液中Cr(VI)的去除过程中所起的作用，经酒石酸改性后的稻草对溶液中Cr(VI)的去除速率明显加快，在24h内即可达到反应的平衡．然而，对稻草进行酯化反应改性后，Cr(VI)的去除速率明显降低，尤其是初始的去除速率，但是Cr(VI)仍然可以完全从溶液中被去除．这个结

3、果表明：稻草细胞壁表面的羧基基团对于Cr(VI)的去除起着关键性的作用，但并不是唯一因素．热力学研究结果表明：实验数据更符合朗哥缪尔吸附等温式且稻草对Cr(VI)的最大吸附量可以达到3．15m∥g，与文献对比有了较大的提高．为确定稻草去除溶液中Cr(VI)的机理，使用去离子水、O．5MH2S04、1MNaOH三种洗提液对已达吸附平衡的稻草进行脱附处理，以确定吸附在稻草细胞壁表面的铬的价态．去离子水和0．5MH2S04仅能洗提出Cr(III)，而1MNaOH可同时洗提出Cr(VI)和Cr(III)．由此，我们推测出稻草去除溶液中Cr(VI)的可能机理是一个由Cr(VI)到Cr(III)的还原反

4、应，在这个还原反应中，溶液中H+的浓度是一个关键性的参数．关键词：稻草；Cr(VI)的去除；还原；吸附；热力学；脱附；机理ⅣAbstractTheremoValofCr(VI)fromaqueoussolutionbyricestraw，asurplusagriculturalbyproductwasinVestigated．TheoptimalpHwas乞0andCr(VI)remoValrateincreasedwithdecreasedCr(VI)concentrationandwithincreasedtemperature．Decreaseinstrawparticlesizele

5、dtoanincreaseinCⅨVI)remoVal．EquilibriumwasachieVedinabout48hunderstandardconditions，andCr(III)'whichappearedinthesolutionandremainedstablethereafter，indicatingthatbothreductionandadsorptionplayedapartintheCr(VI)remoVal．TheincreaseofthesolutionpHsuggestedthatprotonswereneededfortheCr(VI)remoVal．Arel

6、atiVelyhighleVelofN03’notablyrestrainedthereductionofCr(VI)toCr(III)，whilehighlevelofS042。supportedit．Thepromotionofthetartaricacidmodifiedricestraw(TARS)andthesligh‘inhibitionoftheesterifiedricestfaw(ERs)onCr(VI)remoValindicatedthatcarboxylgroupspresentonthebiomassplayedanimportantroleinchromiumre

7、mediationeVenthoughwerenotfullyresponsibleforit．IsothermtestsshowedthatequilibriumsorptiondatawerebetterrepresentedbyLangmuirmodelandthesorptioncapacityofricestrawwasfoundtobe3．15m∥g．Desorptionstudiesshowed