茶葉對重金屬的吸附性能研究

【摘要】：重金屬污染是當今環(huán)境污染的公害,各類水環(huán)境中重金屬污染正日趨加劇。幾乎每一個國家都面臨著不同程度的水體重金屬污染問題,修復和治理水體中重金屬污染是世界各國開展最為廣泛的研究內容,所以這方面的研究備受關注。本文立足綠色化學,全面闡述了茶葉對各種有害重金屬離子的吸附。本文重點研究了茶葉對Cr(Ⅵ)的還原,以及對溶液中總鉻的吸附。利用二苯碳酰二肼分光光度法,在540nm條件下測定Cr(Ⅵ)在溶液中的濃度。研究發(fā)現(xiàn)茶葉對Cr(Ⅵ)的還原與吸附最佳反應時間為120 min；當pH=2時,茶葉對溶液中Cr(Ⅵ)的還原量達到最大值15.8 mg／g,同時,茶葉對總鉻的平衡吸附量也達到最大值30.4 mg／g；反應溫度升高,茶葉對Cr(Ⅵ)的還原速率增加,達到平衡所需要的時間縮短,茶葉對總鉻的平衡吸附量也提高。另外,將茶葉分離為茶水(TW)和茶渣(TTL)進行了分別研究,研究發(fā)現(xiàn)TW具有將Cr(Ⅵ)還原為低毒的Cr(Ⅲ)能力；TTL能將轉換的Cr(Ⅲ)吸附到其表面,具有較強的總鉻吸附能力。本文利用紅外光譜對茶葉還原吸附Cr(Ⅵ)進行了表征,同時也采用X射線光電子能譜對吸附到茶葉表面鉻的氧化價態(tài)進行表征,發(fā)現(xiàn)鉻是以Cr(Ⅲ)的形式吸附在茶葉表面,并提出了合理的吸附機理。本文研究了茶葉對重金屬陽離子Cd2+、Ni2+和Hg2+的吸附。利用丁二酮肟分光光度法,在530nm條件下測定Ni2+在溶液中的濃度。采用原子吸收分光光度法測定Cd2+和Hg2+在溶液中的濃度。結果表明,茶葉對各種重金屬陽離子的吸附是一個很快的過程,在25 mg／L、50 mg／L和100 mg／L的重金屬離子初始條件下,達到平衡所需要的時間為15 min左右。溶液的初始pH對吸附影響很明顯,在強酸性條件下,茶葉對重金屬陽離子Cd2+、Ni2+和Hg2+的吸附受到抑制,吸附效果不理想；pH升高,平衡吸附量增加。

【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010

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