·1522· 工程科学学报，第39卷，第10期 10、20、120、180、240、360、480、600和840min后过滤. 考察吸附时间对吸附容量的影响，实验结果如图6 所示. 由图6可知，当吸附时间小于240min时，吸附容 量随吸附时间的延长几乎呈直线上升.240min之后， 3 吸附容量增速变缓，原因在于季铵盐木质素吸附一定 量的AuCl:后，表面的吸附结合位点减少，AuCl:需要 扩散进入季铵型木质素内部并与内部的吸附位点结 合.吸附360min后，没有有效的吸附结合位点与 AuCl:结合，吸附容量几乎不变 2 4 5 6 1.0 AuC初始浓度mmol·L-) 图4AuCL初始浓度对吸附容量的影响 0.8 Fig.4 Effect of initial concentration of AuCl on adsorption capacity 0.6 浓度超过2.0mmol·L1以后，因季铵型木质素所含的 可交换离子总量不变，随着ACl初始浓度的增加， 04 吸附容量增副减小.当AuCl,的初始浓度为6.0mmol· 0.2 L时，吸附容量达到3.27 mol-kg. 2.2.2盐酸浓度对吸附容量的影响 001002003004005006007008009001000 采用盐酸配置初始浓度为0.5mol·L的含AuCl 时间/min 溶液10mL,加入10mg季铵型木质素，振荡25h,考察 图6吸附时间对吸附容量的彩响 不同盐酸浓度对吸附容量的影响.实验结果如图5 Fig.6 Effect of adsorption time on adsorption capacity 所示. 2.3吸附机理 0.5 季铵型木质素具有阴离子交换树脂的功能，理论 上季铵型木质素与AuCl:是通过离子交换反应进行 0.4 吸附，但在吸附后的滤渣中发现有固体颗粒，对吸附后 的产物进行了扫描电镜和X射线衍射分析，结果如图 0.3 7和8所示，图7中的白色产物即为Au颗粒，图8中 38.14°处的峰为A山单质的特征衍射峰，证实吸附后的 产物为A山单质，这主要是发生了季铵型木质素中的 酚羟基与AuCL:的还原反应，反应如(6)和(7)所 示]，反应(6)和(7)也进一步证实了低酸度有利于 0.10 2 345 6 AuCl的还原 盐酸浓度mol-L) 图5盐酸浓度对吸附容量的影响 Fig.5 Effect of hydrochloric concentration on adsorption capacity 图5显示，季铵型木质素对ACl:的吸附容量随 盐酸浓度的增大而明显减小，这是由于发生离子交换 过程中，季铵型木质素首先要脱去Cl~才能与AuCL 结合.当盐酸浓度增大时，溶液中C~浓度大，抑制了 季铵盐上C1ˉ的脱除，阻碍了离子交换反应的进行.因 此，低浓度的盐酸有利于季铵型木质素对ACl:的 图7吸附产物的扫描电镜图 吸附. Fig.7 SEM image of product after adsorption 2.2.3吸附时间对吸附容量的影响 OH 将10mg季铵型木质素加入到10 mL AuCl:初始 H,0 0+H,0+e (6) 浓度为1.0mmol-L的溶液中，在振荡器上分别振荡工程科学学报,第 39 卷,第 10 期 图 4 AuCl - 4 初始浓度对吸附容量的影响 Fig. 4 Effect of initial concentration of AuCl - 4 on adsorption capacity 浓度超过 2郾 0 mmol·L - 1以后,因季铵型木质素所含的 可交换离子总量不变,随着 AuCl - 4 初始浓度的增加, 吸附容量增副减小. 当 AuCl - 4 的初始浓度为 6郾 0 mmol· L - 1时,吸附容量达到 3郾 27 mol·kg - 1 . 2郾 2郾 2 盐酸浓度对吸附容量的影响 采用盐酸配置初始浓度为0郾 5 mol·L - 1的含 AuCl - 4 溶液 10 mL,加入 10 mg 季铵型木质素,振荡 25 h,考察 不同盐酸浓度对吸附容量的影响. 实验结果如图 5 所示. 图 5 盐酸浓度对吸附容量的影响 Fig. 5 Effect of hydrochloric concentration on adsorption capacity 图 5 显示,季铵型木质素对 AuCl - 4 的吸附容量随 盐酸浓度的增大而明显减小,这是由于发生离子交换 过程中,季铵型木质素首先要脱去 Cl - 才能与 AuCl - 4 结合. 当盐酸浓度增大时,溶液中 Cl - 浓度大,抑制了 季铵盐上 Cl - 的脱除,阻碍了离子交换反应的进行. 因 此,低浓度的盐酸有利于季铵型木质素对 AuCl - 4 的 吸附. 2郾 2郾 3 吸附时间对吸附容量的影响 将 10 mg 季铵型木质素加入到 10 mL AuCl - 4 初始 浓度为 1郾 0 mmol·L - 1的溶液中,在振荡器上分别振荡 10、20、120、180、240、360、480、600 和 840 min 后过滤. 考察吸附时间对吸附容量的影响,实验结果如图 6 所示. 由图 6 可知,当吸附时间小于 240 min 时,吸附容 量随吸附时间的延长几乎呈直线上升. 240 min 之后, 吸附容量增速变缓,原因在于季铵盐木质素吸附一定 量的 AuCl - 4 后,表面的吸附结合位点减少,AuCl - 4 需要 扩散进入季铵型木质素内部并与内部的吸附位点结 合. 吸附 360 min 后, 没有有效的吸附结合位点与 AuCl - 4 结合,吸附容量几乎不变. 图 6 吸附时间对吸附容量的影响 Fig. 6 Effect of adsorption time on adsorption capacity 2郾 3 吸附机理 季铵型木质素具有阴离子交换树脂的功能,理论 上季铵型木质素与 AuCl - 4 是通过离子交换反应进行 吸附,但在吸附后的滤渣中发现有固体颗粒,对吸附后 的产物进行了扫描电镜和 X 射线衍射分析,结果如图 7 和 8 所示,图 7 中的白色产物即为 Au 颗粒,图 8 中 38郾 14毅处的峰为 Au 单质的特征衍射峰,证实吸附后的 产物为 Au 单质,这主要是发生了季铵型木质素中的 酚羟基与 AuCl - 4 的还原反应,反应如( 6 ) 和 ( 7 ) 所 示[17] ,反应(6) 和(7) 也进一步证实了低酸度有利于 AuCl - 4 的还原. 图 7 吸附产物的扫描电镜图 Fig. 7 SEM image of product after adsorption ·1522·