重庆活性炭明胶复合材料吸附铅离子

　　活性炭明胶复合材料吸附铅离子

　　活性炭明胶复合材料吸附铅离子、农化工、采矿、金属加工等工业在环境中释放过量铅离子，对人类和动物有害。因此，在将含铅废水排放到环境中之前，有必要对其进行处理。由于活性炭具有多孔结构、非常高的表面积、高容量和高吸附率，因此活性炭对重金属离子的吸附性能得到了广泛的应用。

　　本期介绍了从水溶液和实际废水样品中吸附污染物的活性炭和明胶的组合。明胶是一种来自各种动物副产品的可生物降解聚合物胶原蛋白。*近，活性炭明胶复合材料是由动物组织的蛋白质和粉末活性炭制成的，铅离子的吸附是通过增加活性炭的量和比例来研究的。批量平衡和动力学量平衡和动力学实验。此外，还研究了活性炭明胶复合材料从水溶液中去除铅离子的吸附行为。

　　实验测试中的几种方法

　　一、批量动力学实验。

　　在500毫克升浓度-1的铅离子溶液中进行动力学实验。通过使用0.1M HCl和NaOH铅溶液的初始溶液pH调节至5.5。将0.15g添加活性炭明胶复合材料，含50种ml在连续摇动铅离子溶液的容器中。用注射器取出预定时间隔的1ml铅浓度通过原子吸收分光光度法分析溶液样品。

　　二、批量平衡实验。

　　对接触时间、铅离子初始浓度、活性炭明胶材料用量和溶液进行批量平衡试验，获得平衡等温线pH。将0.15g添加活性炭明胶复合材料50种ml将混合物放入旋转振荡器中24小时。然后分析上清液的铅离子浓度。所有实验一式三份，并报告平均值。为了研究pH使用0的影响.1M HCl和NaOH溶液的开始pH和*终pH调节至1.5至5.5之间的值。铅离子浓度分析采用原子吸收分光光度法。

　　活性炭明胶复合材料的特点

　　扫描电子显微镜(SEM)获得活性炭明胶复合材料的外表面。扫描电子显微镜和能量色散X射线光谱可用于元素组分的分布(SEM/EDX)通过扫描电子显微镜进行映射分析，分别表示活性炭明胶复合材料中的形态和元素成分。通过BET测量表面积，发现活性炭明胶复合材料的窄孔分布和3.25nm平均孔径。结果表明，吸附的珠粒为中孔(2-50nm)。零电荷点为4.5表明盖材料的表面性质是酸性的。图1(a)和(b)中的SEM照片以20×和200×放大倍数拍摄，分别观察形状和表面形状。SEM图像显示直径约4 mm球形珠(图1(a))。在较高的放大倍数下，还观察到许多孔的粗糙表面。

　　(a)珠粒尺寸和(b)活性炭明胶复合材料外表面SEM照片。

　　显示吸附铅离子的前后(b)活性炭明胶复合材料EDX点映射。它可以提供元素分布映射的指示。蓝色亮点表示吸附在活性炭明胶复合材料上的铅离子，如图2所示(b)所示。分布在吸附剂表面的高密度蓝点显示铅离子的吸附效果。

　　吸附铅离子前和(b)活性炭明胶复合材料吸附后(a)的EDX点映射。

　　pH吸附铅离子对活性炭明胶复合材料的影响

　　溶液pH影响吸附剂表面官能团的离子状态，因此预期吸附是溶液pH依赖性的。通过评估在1.5-5范围内不同溶液的不同溶液pH图3显示了下面的吸附容量来研究效果。没有超过初始pH值5.避免铅离子沉淀。从图2中可以看出活性炭明胶复合材料吸附剂的吸附容量(qe)随溶液的pH增加值。在pH 在2和3之间观察qe而在pH 4附近到达平台。结果表明，活性炭明胶复合材料吸附剂适用于酸性废水的处理。在低pH范围内，H 浓度高，促进了吸附剂官能团的质子化，导致正电，导致铅离子静电排斥。此外，在低pH氢离子与铅离子竞争吸附位点。

　　pH活性炭明胶复合材料对铅离子吸附的影响。活性炭明胶复合材料剂量0.15g/50ml，温度23±2℃，铅浓度(a)50mgl-1和(b)200mgl-1。

　　本研究获得的吸附结果表明，粉末活性炭和明胶组合获得的吸附剂可作为从废水中回收铅离子的实用吸附剂。活性炭明胶复合材料是一种高效环保的吸附剂。试验发现，即使在低初始浓度下，活性炭明胶吸附剂对铅离子的吸收率也很高，浓度分布遵循伪二级动力学模型。发现吸附容量是溶液pH依赖性较高pH在范围内获得较高的容量。*高吸附效率约为90%。因此，活性炭明胶复合材料似乎非常适合从废水中去除铅离子。