殼聚糖改性桔子皮生物炭吸附Cr(Ⅵ)的研究

仝海娟，劉麗曉，范方方，左衛(wèi)元

(廣西高校桂西生態(tài)環(huán)境分析和污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，百色學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，廣西 百色 533000)

水源中存在的鉻、砷和汞等重金屬會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大的負(fù)擔(dān)[1]。在pH值不同的水體環(huán)境中，六價(jià)鉻[Cr(Ⅵ)]可能以重鉻酸鹽（Cr2O72-）、鉻酸氫鹽（HCrO4-）或鉻酸鹽（CrO42-）的形式存在，并能在水體中快速遷移[2]。由于Cr(Ⅵ)具有嚴(yán)重的致癌、致突變、致畸的“三致效應(yīng)”，從廢水中去除Cr(Ⅵ)被認(rèn)為是環(huán)境問(wèn)題的首要任務(wù)。目前，化學(xué)沉淀法、臭氧氧化法、混凝/絮凝法、超濾法、離子交換法、生物降解法等已用于含Cr(Ⅵ)廢水的處理[3-5]。其中，吸附法是去除廢水中重金屬離子最有效的方法之一。在過(guò)去的幾十年里，活性炭、離子交換樹(shù)脂、沸石等吸附材料已被報(bào)道[6]，盡管性能優(yōu)良，但較為昂貴的價(jià)格限制了這些材料的廣泛應(yīng)用。

生物炭是一種性能突出的重金屬離子吸附劑，可以通過(guò)熱解不同的原料而獲得[7]。廣西是柑橘生產(chǎn)大省，因此可以充分利用廢棄的柑橘皮，實(shí)現(xiàn)污染治理和廢物再利用。研究表明，生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)會(huì)影響其對(duì)重金屬的去除效率[8]。生物炭若具有更大的表面積和更多的表面官能團(tuán)，就可以獲得更多的活性作用位點(diǎn)來(lái)去除重金屬離子[9-10]，但采用常規(guī)的制備方法很難獲得孔隙結(jié)構(gòu)豐富且具有表面官能團(tuán)的生物炭。一般來(lái)說(shuō)，隨著熱解溫度升高，生物炭表面的官能團(tuán)會(huì)減少，而表面積會(huì)增加[11]，這些矛盾限制了生物炭的進(jìn)一步應(yīng)用。對(duì)生物炭進(jìn)行改性處理，可以增加其表面的吸附位點(diǎn)、含氧官能團(tuán)或其他特定的官能團(tuán)，從而提高生物炭對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附能力?！?br>