文献类型：学位论文

中文题名：中草药药渣基生物吸附剂的制备及其水体Cu（Ⅱ）污染修复性能的研究

作者：张娜娣[1];

第一作者：张娜娣

机构：[1]甘肃中医药大学;

第一机构：甘肃中医药大学

导师：殷晓春;甘肃中医药大学|杨海霞;甘肃中医药大学

授予学位：硕士

语种：中文

中文关键词：中草药药渣;改性;吸附;水体铜离子

年份：2021

摘要：目的:随着工业发展进程的加快及医药卫生事业的发展,每年有大量的废水和废弃药渣产生,这些废水废渣得不到有效处理,造成了严重的环境污染。因此,合理开发利用中草药药渣资源,制备水吸附剂,清除水环境重金属离子,既缓解了中草药药渣对环境造成的污染压力,又提高了其资源化利用程度。 方法:本研究分别以中药材甘草、板蓝根和黄芪为研究对象,对其进行熬煮、脱色处理后,进行不同方式化学改性,制备中草药药渣基生物吸附剂;分别对吸附条件（浓度、pH、投加量、吸附时间）进行考察,得到最佳吸附条件;并采用红外、电镜、XRD和热重对吸附剂结构形态进行表征,明确改性方式对药渣结构的影响。最后系统研究吸附剂对重金属离子的重复使用性能,分析药渣投加量等因素对吸附容量、吸附速率和重复使用性能的影响,明晰吸附剂的吸附机制。 结果:在结构形态方面,扫描电镜分析表明,改性前中草药药渣基生物吸附剂结构致密、完整,改性后表面被侵蚀,较为粗糙,出现纤维素的断裂及多孔结构。红外分析表明,峰强降低,振幅下降,波峰变宽,纤维素表面活性基团增加,Na OH改性会破坏醚酯键。热重分析表明,甘草药渣基生物吸附剂的热稳定性顺序为LR-CA>LR>LR-Na OH>LR-Na2CO3,板蓝根药渣基生物吸附剂的热稳定性为改性后高于改性前,黄芪药渣基生物吸附剂的热稳定性为改性后低于改性前,同时发现这些吸附剂均有一定量的纤维素和半纤维素的损失,表明三种改性剂均可侵蚀LR、RIR、AR,造成其结构的破坏。XRD分析表明,LR-Na OH、LR-Na2CO3、LR-CA结晶度指数高于LR;RIR-Na OH、RIR-Na2CO3和RIR-CA的结晶度指数高于RIR;AR-Na OH、AR-Na2CO3和AR-CA的结晶度指数高于AR,即改性后吸附剂的结晶度均高于改性前,表明理论上改性后的吸附剂吸附性能优于改性前。 静态吸附实验表明,所有吸附剂均对铜离子具有良好的吸附作用,当吸附剂投加量为0.01g,pH为6时,吸附性能最好。在甘草药渣基生物吸附剂中,LR-Na OH和LR-Na2CO3的吸附性能最好（吸附平衡时间分别为75min和60min,吸附溶液浓度分别为100mg/L和80mg/L）;在板蓝根药渣基生物吸附剂中,RIR-Na2CO3的吸附性能最好（吸附平衡时间为60min,吸附溶液浓度为60mg/L）;在黄芪药渣基生物吸附剂中,改性后三种吸附剂吸附能力基本一致。根据 Langmuir吸附等温方程计算,改性后吸附剂的最大吸附容量均明显高于改性前的。吸附剂对铜离子的吸附符合准二级动力学模型,脱附实验发现,LR-Na OH和RIR-Na2CO3具有较好的重复使用性。 结论:改性甘草、板蓝根和黄芪药渣均可较好的清除水体重金属铜离子。本研究不仅为环境重金属污染的修复提供了理论依据,而且为水环境吸附剂的制备提供实验指导。