近些年，我國(guó)的汽車、電子行業(yè)的迅速發(fā)展及 表面處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用，伴隨著含有大量銅、鎳、 辭等重金屬有毒污染物的電鍍廢水產(chǎn)生10。目前 常用的去除工業(yè)廢水中鉻的方法有還原-沉淀法、 離子交換法、吸附法等，這些方法或因沉淀難于處 理而造成再次污染，或因處理費(fèi)用昂貴而使其應(yīng)用 受到了限制12—3。羧甲基纖維素是以天然纖維素為 基本原料，經(jīng)過(guò)堿化、醚化反應(yīng)而生成的一種成本 低廉的重要纖維素醚，同時(shí)它也是一種電解質(zhì)聚合 物，分子結(jié)構(gòu)中含有能夠鍵合金屬離子的羧基65—7。 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)羧甲基纖維素接枝改性進(jìn)行了大量 的研究，以期降低成本、改善性能、拓寬應(yīng)用領(lǐng) 域8。羧甲基纖維素接枝丙烯酸Cr(W)吸附材料 的制備及應(yīng)用尚未見報(bào)導(dǎo)。以N,N—亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，通過(guò)水溶液聚合反應(yīng)，使羧甲基 纖維素與丙烯酸接枝共聚，合成了羧甲基纖維素接 枝丙烯酸復(fù)合材料并考察了其對(duì)Cr(w)的吸附。
1實(shí)驗(yàn)部分1.1儀器與試劑WFX—120型原子吸收分光光度計(jì)（北京瑞 利）；DHG—9035A電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海一恒科學(xué) 儀器公司）；FJ—200均質(zhì)攪拌器（上海分析儀器廠)。
羧甲基纖維素鈉（CMC)、丙烯酸（AA)、化學(xué) 純;過(guò)硫酸鉀（KSP)、氫氧化鈉、鹽酸、N, N—亞甲基 雙丙烯酰胺（MBA)、重鉻酸鉀、均為分析純。水為 去離子水。
1.2吸附材料的制備稱取定量CMC,加入去離子水，于60 °C水浴中 攪拌至完全糊化;在冰水浴中，向一定比例的AA中 滴加10%c氫氧化鈉溶液至pH =6. 0,并加入CMC, 補(bǔ)充適量去離子水，攪拌均勻后，加入少量引發(fā)劑 KSP及交聯(lián)劑MBA,攪拌均勻后，75 C恒溫聚合反 應(yīng)2 h后得透明溶膠，切塊并在110 C下烘干、研碎 后得CMC—AA復(fù)合材料粉末。
1.3 Cr( VI)吸附率測(cè)定稱取一定量的重鉻酸鉀，用去離子水溶解配成 不同質(zhì)量濃度的Cr(w)溶液，用0. 02 mol/L的氫 氧化鈉和0. 02 md/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)重鉻酸鉀溶 液至所需pH值。移取50 mL —定pH、一定質(zhì)量濃 度的重鉻酸鉀溶液至燒杯中，放入_定質(zhì)量的 CMC-AA復(fù)合材料并恒溫?cái)嚢?，吸附一定時(shí)間后，用 火焰原子吸收分光光度法測(cè)定濾液中剩余的Cr (W)濃度。CMC-AA復(fù)合材料對(duì)Cr(W)吸附率的 計(jì)算按下式進(jìn)行：A = C〇~Cl x100%。
C0式中：C0,C1為吸附前后溶液中Cr(w)的濃度（mg/ L);A為吸附率（％)。
2結(jié)果與討論在 pH = 4. 5,濃度為 100 mg/ L 的 50 mLCr (W)溶液中，分別加入系列質(zhì)量為1 g、原料配比不 同的CMC-AA吸附材料，298 K下恒溫?cái)嚢?. 0 h, 按1. 3節(jié)方法測(cè)定溶液中Cr(W)的剩余量，計(jì)算 CMC對(duì)Cr(W)的吸附率。結(jié)果如圖1所示，隨著 CMC含量的增加，吸附率先增大后減小，當(dāng)CMC含 量為15%時(shí)，復(fù)合材料具有最強(qiáng)吸附能力，最大吸 附率為96. 45%。究其原因，純AA聚合物雖然含有 大量的羧基，但由于致密性太大，導(dǎo)致Cr(W)難以 與羧基活性基團(tuán)有效結(jié)合；CMC的加入，一方面可 以有效疏松AA樹脂的致密結(jié)構(gòu)，另一方面CMC含 有大量的羥基和羧基等易與Cr(W)結(jié)合的活性基 團(tuán)，最終吸附能力是CMC與AA協(xié)同作用的結(jié)果。 2.2 pH值對(duì)吸附性的影響固定其它條件，僅改變Cr(W)溶液的pH值， Cr(W)的吸附率與PH的關(guān)系曲線如圖2所示。
pH=l ~4.5范圍內(nèi)，&(如吸附率呈逐漸增大趨 勢(shì)，由pH =1時(shí)的64. 42%增至pH =4. 5時(shí)的極值 96. 45% ;pH =5 ~8范圍內(nèi)，吸附率迅速減小，pH = 8時(shí)，材料僅保持36. 51%的吸附率?？傮w來(lái)說(shuō)，材 料在pH =2.5 ~5的酸性環(huán)境中具有吸附優(yōu)勢(shì)，這 是因?yàn)樵谒嵝詶l件下溶液Cr (W)中存在平衡： 2H+ +2CrO42- = Cr2O72- + H2O, Cr2O72-占優(yōu)勢(shì)， &2〇72—優(yōu)先被吸附，從而使吸附率大大提高，當(dāng)pH 值較大時(shí)Cr2〇72-質(zhì)量濃度減少，CrO42—或HCrO4- 濃度增大，導(dǎo)致吸附率迅速減小，并且達(dá)到堿性條 件時(shí)，Cr (W)將不能穩(wěn)定存在，可能會(huì)水解產(chǎn)生 沉淀。
2.3離子濃度對(duì)吸附性的影響固定其他條件及pH =4. 5,我們考察了 Cr(W) 溶液濃度對(duì)吸附率的影響（圖3)。
由圖3可知，隨著Cr(W)濃度的增加，吸附率 逐漸增加，當(dāng)Cr(w)濃度為100 mg/L時(shí)，吸附效果 最好，吸附率為96. 45%,之后逐漸減小。因?yàn)殡S著 Cr(w)濃度增加，溶液中Cr(w)與吸附劑活性點(diǎn) 接觸幾率增大，吸附率隨之增大；當(dāng)Cr ( W )濃度大于100 mg/L時(shí)，由于吸附劑含有的活性吸附點(diǎn)一定 且接近飽和，所以Cr(W)濃度的增加只會(huì)相應(yīng)增加 水溶液中未被吸附的Cr(W)的數(shù)量，因此吸附率逐 漸降低。 2.4吸附時(shí)間對(duì)吸附率的影響在一系列pH =4. 5,濃度為100 mg/L的50 ml- Cr (⑴溶液中，加入質(zhì)量為1 g的CMC-AA吸附材 料，298 K下恒溫，調(diào)節(jié)吸附時(shí)間分別為0.5 h、 1.0 h、1.5 h、2.0 h、2.5 h、3.0 h,考察其吸附率，結(jié) 果見圖4。由圖4可知，當(dāng)吸附時(shí)間低于2.0 h,吸 附率隨時(shí)間延長(zhǎng)而明顯增大，由0. 5 h的45. 91%增 至96. 45% ;吸附時(shí)間超過(guò)2. 0 h后，吸附率緩慢增 大，但變化不大，3.0 h的吸附率為98. 9%。
2.5溫度對(duì)吸附率的影響固定其他條件，保持Cr (W)溶液體積50 ml、 吸附材料質(zhì)量1 g、吸附時(shí)間2 h,僅改變吸附溫度， 繪制溫度與吸附率之間的關(guān)系曲線（圖5)。
由圖5可知，吸附率隨溫度的升高而增大，推測(cè) 其吸附過(guò)程為吸熱過(guò)程。溫度從283 K升至303 K, 吸附率由92. 55%增至98. 86%,超過(guò)303 K后，吸 附率隨溫度的升高改變不大。
3結(jié)論(1)通過(guò)水溶液聚合反應(yīng)，以羧甲基纖維素、丙 烯酸為原料，合成了一種羧甲基纖維素接枝丙烯酸 Cr (W)吸附材料。羧甲基纖維素、丙烯酸的質(zhì)量比 為3 :17時(shí)，復(fù)合材料表現(xiàn)出最佳的吸附性能。
(2)探索出復(fù)合材料對(duì)Cr (W)溶液最大吸附 率時(shí)的吸附條件。pH=4.5、CCr(w) =100mg/L,吸 附時(shí)間為2h時(shí)，不同溫度下（V溶液=50 ml)的吸 附率分別為：92. 55% (283 K)、94. 32% (288 K)、 96.45% (293 K) ,97.58% (298 K) ,98.86% (303 K)、99. 11% (308 K)、99. 12% (313 K)。
(3)根據(jù)溫度一吸附率曲線，推測(cè)吸附過(guò)程為 吸熱過(guò)程。進(jìn)一步研究其具體的吸附機(jī)制，針對(duì)性 地開發(fā)和改進(jìn)羧甲基纖維素接枝型Cr (W)吸附材 料具有重要的意義，是我們進(jìn)一步努力研究的目標(biāo)。