文档介绍：固体吸附剂在环境科学中的应用胶体化学课程综述论文固体吸附剂在环境科学中的应用邱祖楠(华南师范大学化学与环境学院,510006) 摘要: 综述了纤维素离子交换剂、硅胶、活性炭等3种固体吸附剂在环保中的应用。特别是新型纤维素离子交换剂,是一种很有发展前途的固体吸附材料。关键词: 固体吸附剂,环境科学,应用在环境保护呼声日渐高涨的今天,特别是工农业生产排放的含重金属离子的废水以及大气中的有害气体严重影响人们健康之际,固体吸附剂在处理环境废物中的显著作用就越来越引起了环保工作者的高度重视。纤维素离子交换剂、硅胶、活性炭等固体吸附剂目前已得到广泛的应用。1 纤维素离子交换剂纤维素离子交换剂是一种新型的吸附材料,具有发达的比表面积,由于是以天然纤维素为基体,因此成本低,且有良好的亲水性和多孔结构,吸附速度快,同时具有用量少,淋洗体积小, 纤维素离子交换剂及特性纤维素是自然界分布最广的一种多糖,其分子式可以用(C6H7O2(OH)3)表示。由于其大分子单体上的3个醇羟基可以发生各种酯化、醚化和螯合反应,因而就能在纤维素上引入具有酸性、碱性或螯合性的选择性离子基团,在很大程度上可以改变纤维素原有的性质,使其既具有离子交换树脂的特点,又可保持纤维素的结构,这样的物质称为纤维素离子交换剂。现将纤维素离子交换剂与离子交换树脂性能进行比较,见表1。由表1可知:纤维素离子交换剂在许多方面优于离子交换树脂。虽然纤维素离子交换剂交换容量小于离子交换树脂,,通过各种工艺,可制备出多种类型的离子交换纤维材料,它能以各种织物的形式(如机织布、传送带、织网等)使用,以满足各种处理环境废物工艺的需要。在气体净化及废水处理中的应用纤维素离子交换剂制备成适当的织物形状,使其有可能在一个体积较小的操作单元中提供相当大的过滤面积,而且其比表面积大,有极好的渗透稳定性,对空气流动阻力低(在同样线速度下,对空气流动阻力最多只有球形离子交换剂的十分之一)。因此,可利用纤维素离子交换剂的纤维浆、平行线条、纤维材料层填充交换柱以净化气体;或将纤维素离子交换剂装入化学气体过滤器以及防毒面具和口罩中。纤维素离子交换剂在处理废水时,不必装柱,直接泡在水中或待净化的溶液中便可使用,非常方便。如可将纤维素离子交换剂安装制成净化废水的传送带(可连续再生);或制成置于轮船后的拖网等。文献报道了甘蔗楂黄原酸酯,能吸附废水中的Cr(VI),残留浓度达到国家排放标准;木屑柠檬酸酯能较好地吸附废水中Cu2+、Ni2+,残留浓度达到国家排放标准;纸屑黄原酸酯能吸附废水中的Zn2+、Cu2+,吸附率达98%以上;稻草黄原酸酯对废水中Cr6+进行处理:初始浓度为60mg/L,处理后为02mg/L;对Hg2+进行处理:初始浓度为9mg/L,处理后为004mg/L;木屑黄原酸酯对Ni2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+进行处理,残留浓度达到国家排放标准。疏基棉处理******,饱和吸附量达30~35mg/g,对Cd2+、Sb3+的饱和吸附容量分别为25mg/g、20mg/g。纤维素离子交换剂由于具有上述独特的优越性,所以它作为新一代离子交换材料从70年代以来就受到人们的重视。有人称它为第三代离子交换剂,并有可能取代离子交换树脂。硅胶硅胶是由多聚硅酸经分子间脱水