改性果膠的制備及其對(duì)水溶液中汞離子的去除研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)的水環(huán)境污染也越來越嚴(yán)重，特別是水中重金屬汞含量的逐漸升高，對(duì)生態(tài)環(huán)境和生物安全造成了嚴(yán)重的危害，因此引起了人們對(duì)于水體汞污染的廣泛關(guān)注。尋找經(jīng)濟(jì)高效的水處理劑已成為環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)之一，并且水處理劑的綠色化成為了現(xiàn)在和今后該領(lǐng)域的發(fā)展方向。
　　本論文選用馬鈴薯淀粉生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的馬鈴薯廢渣為原料，采用酸提取法對(duì)馬鈴薯廢渣中的果膠進(jìn)行提取，并探討了最佳提取工藝條件;同時(shí)選取了兩種改性方法

2、對(duì)所提取的果膠進(jìn)行改性，研究了改性產(chǎn)物對(duì)汞離子的去除性能以及作用機(jī)理，為實(shí)際重金屬廢水的處理提供可靠的理論依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)以馬鈴薯廢渣為原料來提取果膠，通過實(shí)驗(yàn)研究得到了最佳工藝條件:提取酸液pH為2，提取溫度為90℃，料液比為1∶15，提取時(shí)間為1h，果膠的產(chǎn)率為17.9％，且滿足國(guó)標(biāo)QB2484-2000的標(biāo)準(zhǔn)。通過傅里葉紅外光譜表征結(jié)果可知，所提取的果膠的譜圖與標(biāo)準(zhǔn)果膠的譜圖一致，因此可證明得到的產(chǎn)

3、品為果膠。用氣相色譜法測(cè)定了果膠的酯化度，所測(cè)果膠酯化度為60％，則所提取的果膠屬于高酯果膠。
　　(2)利用水合肼對(duì)原果膠進(jìn)行了化學(xué)改性，通過元素分析、傅里葉紅外光譜進(jìn)行了表征，結(jié)果顯示原果膠被成功改性。同時(shí)利用水合肼改性果膠研究了其對(duì)汞離子的去除效果。通過研究pH、溫度、時(shí)間對(duì)去除率的影響，得到了最佳的去除條件:在汞離子溶液初始濃度為1mmol/L，水合肼改性果膠為0.3g/L，溶液pH為3，反應(yīng)溫度為25℃，反應(yīng)時(shí)間為30m

4、in條件下，水合肼改性果膠對(duì)汞離子的去除率為70％，比原果膠對(duì)汞離子的去除率提高了40％多。并對(duì)水合肼改性果膠與汞離子的作用機(jī)理進(jìn)行了探討。通過XRD、Zeta電位和XPS分析，推測(cè)水合肼改性果膠與汞離子的作用機(jī)理是汞離子與N、O之間形成了配位鍵，生成了螯合物，并以沉淀的形式從溶液體系里分離出來，達(dá)到了去除水溶液中汞離子的目的。
　　(3)通過先皂化后交聯(lián)的改性方法得到了皂化交聯(lián)改性果膠，采用傅里葉紅外光譜和電感耦合等離子體光譜儀

5、兩種方法對(duì)改性產(chǎn)物進(jìn)行表征，結(jié)果表明原果膠被成功改性。利用皂化交聯(lián)改性果膠對(duì)水溶液中汞離子進(jìn)行了靜態(tài)吸附研究。采用平衡吸附法研究了改性果膠的投加量、溶液pH、吸附反應(yīng)時(shí)間、溫度四個(gè)因素對(duì)皂化交聯(lián)改性果膠吸附水溶液中汞離子效果的影響，得到最佳吸附條件:溶液pH為3，吸附劑投加量為1g/L，吸附溫度為25℃，吸附時(shí)間為90min，去除率為50％以上，比原果膠的去除率增大了20％，并且通過0.01mol/L EDTA進(jìn)行解吸，解吸率達(dá)95.9