改性玉米秸秆吸附剂的工艺优化及表征

陈晓晓+陈明川+王晓俊+王红蕾+薛冬桦

摘要：以N，N-二甲基甲酰胺（DMF）为反应介质，二乙烯三胺为交联剂，对玉米秸秆进行改性研究。Box-Behnken 试验优化工艺条件为二乙烯三胺量1.25 mL、反应温度101 ℃、接枝反应时间2.15 h，改性玉米秸秆对废水中Cr6+吸附量约为176.5 mg/g，Cr6+去除率为99.9%，吸附效率提高15倍。经傅里叶变换红外光谱（FTIR）、热重（TG）和比表面积（BET）结构分析表明，改性玉米秸秆在200～400 ℃内发生热分解反应，部分官能团发生交联后具有很高的热稳定性，并增加了其比表面积，可通过改性形成生物基吸附材料，为玉米秸秆的资源化利用提供了新途径。

关键词：改性玉米秸秆；生物吸附剂；吸附Cr6+；结构表征

中图分类号： X703 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2016）09-0472-04

随着工业的发展，重金属离子的污染日趋严重，并通过食物链在机体内引起生理或神经损伤等健康问题。在这些重金属离子中，铬（Cr）是对环境污染最严重和对人类健康危害极大的主要污染源之一，含Cr6+的废水主要来源于采矿、冶金和电镀行业以及制革、染料和纺织工业[1-3]。目前，用来处理水中Cr6+的技术包括化学沉淀法、离子交换法、吸附法、电解法、膜分离法等[4-9]。其中，吸附法是一种较为高效、经济的处理含Cr6+废水的方法，工业上应用最多的吸附剂是活性炭，但其价格昂贵、再生率低，所以寻找较为廉价的重金属离子废水吸附材料，降低废水处理的成本，提高净化效率已成为亟待解决的问题[10]。

玉米秸秆纤维素来源广泛、价格低廉，具有良好的亲水性和多孔性结构，纤维素分子中的羟基可发生酯化、醚化、接枝共聚反应。……