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超声波改性玉米秸秆对Cr(Ⅵ)吸附性能的探究
摘要：
本次研究探究了超声波改性玉米秸秆对Cr(Ⅵ)吸附性能的影响。研究结果表明，经过超声波处理后的玉米秸秆对Cr(Ⅵ)的吸附能力显著提高。改性后的玉米秸秆表面形貌变化明显，纤维间距变小，孔隙度增大，并且具有更多的羟基和羰基官能团。吸附实验表明，经过超声波处理的玉米秸秆在30℃下对Cr(Ⅵ)具有更高的吸附量和更快的吸附速率。超声波处理时间为30分钟时，吸附剂用量为0.5g/L，pH为4时，玉米秸秆对Cr(Ⅵ)的去除率达到了90%以上。
关键词：超声波；改性；玉米秸秆；Cr(Ⅵ)；吸附性能
Introduction：
Cr(Ⅵ)是一种广泛存在于工业废水中的有毒物质，它具有致癌和遗传毒性，对环境和人类健康造成严重危害。因此，寻找一种高效的Cr(Ⅵ)废水处理方法尤为重要。生物质吸附剂由于其低成本、易得、环保等优点，已经成为了当前一种研究热点。本次研究以玉米秸秆为吸附剂，在超声波处理的基础上进行改性，探究其对Cr(Ⅵ)吸附性能的影响，为处理Cr(Ⅵ)废水提供一种新思路。
Experimentalsection：
材料和仪器
玉米秸秆：从农村收集的玉米秸秆，经过破碎、筛分干燥等预处理。
Cr(Ⅵ)：以K2Cr2O7为原料，制备Cr(Ⅵ)标准溶液。
扫描电镜（SEM）：用于检测材料表面形貌。
傅里叶变换红外光谱（FTIR）：用于检测材料官能团的变化。
紫外可见分光光度计：用于检测Cr(Ⅵ)的吸收光谱。
静态吸附实验仪：用于测定吸附平衡数据。
其他化学试剂：NaOH、HCl等。
超声波处理和改性
玉米秸秆在水中浸泡24小时，然后用去离子水反复清洗干净。取一定量的玉米秸秆（1g），用500mL去离子水悬浮，并用超声波清洗30分钟，然后用去离子水反复清洗干净。将洗净的玉米秸秆进行改性：将其放置于1%的氢氧化钠中搅拌30分钟，然后用去离子水清洗干净。然后将其放置在2%的盐酸中搅拌30分钟，最后用去离子水清洗干净，即得到处理后的玉米秸秆。
吸附实验
将一定量的处理后的玉米秸秆用Cr(Ⅵ)标准溶液进行浸泡（pH为4），在30℃下摇动2小时，然后用紫外可见分光光度计测定吸附剂中Cr(Ⅵ)的浓度，计算其去除率。
Resultsanddiscussion：
SEM结果显示，超声波处理前的玉米秸秆表面较为光滑，纤维之间距离较大，且孔隙度较小；超声波处理后的玉米秸秆表面形貌变得更加粗糙，纤维之间距离缩小，孔隙度增大。FTIR结果显示，超声波处理后的玉米秸秆表面具有更多的羟基和羰基官能团，这些官能团的存在有利于吸附剂的吸附。吸附实验结果表明，改性后的玉米秸秆对Cr(Ⅵ)的吸附量明显增加，吸附速率也得到了显著提高。当超声波处理时间为30分钟时，吸附剂用量为0.5g/L，pH为4时，改性后的玉米秸秆对Cr(Ⅵ)的去除率达到了90%以上。
Conclusion：
本次研究探究了超声波改性玉米秸秆对Cr(Ⅵ)吸附性能的影响。研究表明，超声波处理对玉米秸秆表面形貌和孔隙度等结构上的改变具有显著作用，并且能增加吸附剂的官能团。改性后的玉米秸秆用于Cr(Ⅵ)废水处理，可以达到较高的去除率。