竹笋壳纤维对模拟水中Cr（VI）和Ni（II）吸附性能的研究

来源：水处理技术杂志2023年第4期北京时间：

作者：邓斌, 杨成*, 祖林鹏, 王章鸿

单位：贵州民族大学生态环境工程学院,贵州 贵阳 550025

摘要：竹笋壳是在竹笋加工过程中产生量最大的固体废弃物之一,若处理不当会造成资源浪费和环境污染问题。通过逐级利用方式,将提取棕色素和膳食纤维后的竹笋壳纤维作为吸附剂（BFs）吸附Cr（VI）和Ni（II）。利用SEM和FT-IR对BFs表观形貌和表面官能团等理化性质进行分析;考察投加量和初始pH对吸附效果的影响,并结合吸附动力学、吸附等温线和热力学模型对吸附过程和吸附机理进行探讨。研究结果表明,BFs表面粗糙多孔且含有丰富的–OH、–SO–、C–O等官能团。在投加量分别为4.0、2.0 g/L时,BFs对Cr（VI）和Ni（II）的去除率分别可达98.8%和96.8%。准二级动力学模型和Sips模型能够更好地拟合BFs对Cr（VI）和Ni（II）的吸附过程,表明该吸附反应过程主要受化学作用主导,且Cr（VI）和Ni（II）的最大理论吸附量分别为10.58、29.70 mg/g。热力学分析显示,吸附过程Δ<em>G</em>小于0、Δ<em>H</em>为正值,说明BFs对Cr（VI）和Ni（II）的吸附为自发的吸热反应。吸附机理分析表明,静电力吸附作用和氧化还原吸附作用在BFs吸附Cr（VI）时扮演重要作用,而Ni（II）的吸附主要基于静电吸附作用、化学沉淀作用和表面络合作用。该研究为实现竹笋壳的逐级资源化利用和水体重金属污染治理提供了思路。

关键词：竹笋壳,吸附,Cr(VI),Ni(II),吸附机理

基金资助：贵州省特色林业产业项目（特林研2020-04）; 贵州省教育厅科技拔尖人才支持项目（黔教合KY字[2018]044）; 大学生创新创业训练计划项目（201610672002）