纤维素类生物质改性制备有机物吸附剂的研究

近年来，国际研究热点集中在有毒有机物，特别是持久性有机污染物和重金属的环境效应及其控制技术。这些污染物大多具有难生物降解的特性，常规废水生化处理工艺难以完全去除它们。

活性炭作为一种去除有毒有机污染物和重金属效果显著的方法，其工艺条件简单且易于实现。然而，在工业废水处理中，活性炭的使用量较大，导致成本较高。因此，寻求更廉价且吸附效率更高的吸附剂，研究其制备原料和工艺条件，成为当前的研究趋势之一。

天然纤维素类生物质材料，如秸秆，因其产量大、可再生、可降解、环境友好且价格低廉，具有诸多优点。秸秆是农作物生产系统中产量最大的生物资源。然而，长期以来，这些资源未得到合理开发，大部分秸秆被焚烧，这不仅造成了天然资源的巨大浪费，还严重污染了环境。

为了实现秸秆的资源化利用，本项目以小麦秸秆为纤维素类生物质实验材料，通过熔融炭化工艺改进，研究了对秸秆进行物理化学改性的工艺条件，制备了有效的生物碳质吸附剂，提高了碳的产率和吸附活性。

以废水中苯胺等有毒有机污染物和Cr(VI)、Cu2+等重金属为去除目标，通过试验研究，我们弄清了改性产物对有毒有机污染物、重金属的去除效果。同时，我们系统分析了吸附过程的热力学和动力学行为，为工程化应用提供了设计参数。

本研究结果不仅为制备经济高效吸附剂提供了科学依据，还有助于提高秸秆的利用价值，对环境保护和保障人体健康具有重要意义。

近年来国际上有毒有机物，特别是持久性有机污染物和重金属的环境效应及其控制技术成为研究的重点。有毒有机污染物和重金属大多具有难生物降解的特点，常规废水生化处理工艺不能对其完全去除。活性炭是去除有毒有机污染物和重金属效果最好和工艺条件简单、容易实现的方法之一，但当用于工业废水处理时，活性炭仍然存在着用量大、因而成本高的缺陷。寻求更为廉价和吸附效率更高的吸附剂、研究其制备原料和工艺条件是发展趋势之一。天然纤维素类生物质材料具有产量大、可再生、可降解、环境友好、价格低廉等诸多优点，其中，秸秆是农作物生产系统中产量最大的一项生物资源。这些资源长期未得到合理的开发，除极少量用作饲料外，其余都被焚烧，这既是对天然资源的巨大浪费，又造成了环境的严重污染。为实现秸秆的资源化利用，使秸秆等生物质规模化应用于废水治理、去除废水中有毒有机物和重金属，该项目以小麦秸秆为纤维素类生物质实验材料，通过熔融炭化工艺改进，研究了对秸秆进行物理化学改性的工艺条件，制备有效的生物碳质吸附剂，提高碳的产率和吸附活性；以废水中苯胺等有毒有机污染物和Cr(VI)、Cu2+等重金属为去除目标，通过试验研究，弄清了改性产物对有毒有机污染物、重金属的去除效果，系统分析了吸附过程的热力学和动力学行为，为工程化应用提供设计参数。研究结果能够为制备经济高效吸附剂和提高秸秆的利用价值提供科学依据，为环境保护和保障人体健康发挥重要作用。