改性菠萝皮对水中亚甲基蓝的吸附性能研究

李芹^a，张婉剑^a，李逢雨^a*, 何东升^b

（武汉工程大学 a.化学与环境工程学院；b.资源与安全工程学院， 湖北 武汉   430205）

摘          要：以农业废弃物菠萝皮为原料，使用柠檬酸对菠萝皮粉末分别进行超声波改性和热改性，探究了改性菠萝皮对亚甲基蓝的去除效果。通过扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对改性前后菠萝皮孔隙和表面结构进行表征，同时考察了改性前后菠萝皮的投加量、pH值、反应时间和染料质量浓度对吸附亚甲基蓝的影响。结果表明：经过柠檬酸改性后的菠萝皮表面引入了羧基官能团，对亚甲基蓝的吸附效果显著增加。在吸附剂用量为1.2 g·L^-1、起始pH为6.52、改性时间90 min、起始质量浓度为100 mg·L ^-1的条件下，柠檬酸超声波改性菠萝皮（PA-US）和柠檬酸热改性菠萝皮（PA-TM）对亚甲基蓝的去除率分别可以达到65%、98%。吸附等温线的研究表明，PA-US和PA-TM吸附过程均符合Langmuir等温模型，说明该吸附过程为单分子层吸附，且对亚甲基蓝的最大吸附量分别为56.05 mg·g^-1和333.33 mg·g^-1，与未改性菠萝皮（PA）的最大吸附量相比，分别提高了1.39、8.08倍。吸附动力学研究表明，PA-US和PA-TM对亚甲基蓝的吸附均符合准二级动力学方程模型。由吸附等温线和动力学模型结果可以推断该吸附过程属于化学吸附。

关     键     词：菠萝皮；柠檬酸；亚甲基蓝；热改性；超声改性

中图分类号：X703                  文献标识码： A                     文章编号： 1671-0460（2024）