荞麦皮生物吸附去除水中Cr(VI)的吸附特性和机理

农业废弃物荞麦皮作为生物吸附剂去除水中Cr(VI),研究了荞麦皮对Cr(VI)的去除动力学以及溶液pH、吸附剂用量和Cr(VI)初始浓度对去除效率的影响;通过FT-IR,XPS,SEM-EDX对荞麦皮表面组成和结构进行表征,探索荞麦皮去除Cr(VI)的机理.结果显示荞麦皮对Cr(VI)有很高的去除效率.常温下5.0g·L-1的荞麦皮在pH＝2.0下对100mg·L-1Cr(VI)溶液的去除率可达99.87%.荞麦皮对Cr(VI)的去除率随溶液pH降低而升高,在pH＝2.0时达到最大;随吸附剂用量增加而增大;随Cr(VI)初始浓度增加而减小.单位质量荞麦皮对Cr(VI)的去除量随吸附剂用量增加而减小;随Cr(VI)初始浓度增加而增加,最后趋于稳定.在20℃,pH＝2.0,吸附用量为5.0g·L-1时,荞麦皮对Cr(VI)的最大去除容量约为36.4mg·g-1.荞麦皮吸附去除Cr(VI)的过程符合准二级吸附动力学.FT-IR,XPS和SEM-EDX分析结果表明荞麦皮是一个多孔材料,表面存在羧基、氨基、羟基等活性基团;荞麦皮对Cr(VI)的去除是一个吸附-还原耦合的过程,包括Cr(VI)在荞麦皮表面上的静电吸附,以及此后的固相还原和对还原态的Cr(III)再吸附;Cr(III)的吸附主要是通过与荞麦皮表面的羧基、氨基的配位,以及与其中的阳离子发生离子交换作用实现的.