茶叶对重金属的吸附性能研究

茶叶对重金属的吸附性能研究

【摘要】：重金属污染是当今环境污染的公害,各类水环境中重金属污染正日趋加剧。几乎每一个国家都面临着不同程度的水体重金属污染问题,修复和治理水体中重金属污染是世界各国开展最为广泛的研究内容,所以这方面的研究备受关注。本文立足绿色化学,全面阐述了茶叶对各种有害重金属离子的吸附。本文重点研究了茶叶对Cr(Ⅵ)的还原,以及对溶液中总铬的吸附。利用二苯碳酰二肼分光光度法,在540nm条件下测定Cr(Ⅵ)在溶液中的浓度。研究发现茶叶对Cr(Ⅵ)的还原与吸附最佳反应时间为120 min；当pH=2时,茶叶对溶液中Cr(Ⅵ)的还原量达到最大值15.8 mg／g,同时,茶叶对总铬的平衡吸附量也达到最大值30.4 mg／g；反应温度升高,茶叶对Cr(Ⅵ)的还原速率增加,达到平衡所需要的时间缩短,茶叶对总铬的平衡吸附量也提高。另外,将茶叶分离为茶水(TW)和茶渣(TTL)进行了分别研究,研究发现TW具有将Cr(Ⅵ)还原为低毒的Cr(Ⅲ)能力；TTL能将转换的Cr(Ⅲ)吸附到其表面,具有较强的总铬吸附能力。本文利用红外光谱对茶叶还原吸附Cr(Ⅵ)进行了表征,同时也采用X射线光电子能谱对吸附到茶叶表面铬的氧化价态进行表征,发现铬是以Cr(Ⅲ)的形式吸附在茶叶表面,并提出了合理的吸附机理。本文研究了茶叶对重金属阳离子Cd2+、Ni2+和Hg2+的吸附。利用丁二酮肟分光光度法,在530nm条件下测定Ni2+在溶液中的浓度。采用原子吸收分光光度法测定Cd2+和Hg2+在溶液中的浓度。结果表明,茶叶对各种重金属阳离子的吸附是一个很快的过程,在25 mg／L、50 mg／L和100 mg／L的重金属离子初始条件下,达到平衡所需要的时间为15 min左右。溶液的初始pH对吸附影响很明显,在强酸性条件下,茶叶对重金属阳离子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。

【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010

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