Sargassum horneriのポリエチレンイミン修飾超音波アシスト酸加水分解物による水溶液からの六価クロムのバイオ吸着（英文

Biosorption of hexavalent chromium from aqueous solution by polyethyleneimine-modified ultrasonic-assisted acid hydrochar from Sargassum horneri.

• Jun Wang
• Qinglong Xie
• Ao Li
• Xuejun Liu
• Fengwen Yu
• Jianbing Ji

抄録

本研究では、ポリエチレンイミン修飾超音波アシスト酸水糖(PEI-USAH)の効率的な合成ルートを開発し、報告した。超音波照射法を表面改質法として用い、水糖とポリエチレンイミン(PEI)の架橋反応を短縮した。その結果、PEI-USAHは水溶液からの6価クロム吸着能に優れていることがわかった。このPEI修飾吸着剤の物理化学的性質をフーリエ変換赤外分光法,走査型電子顕微鏡,X線光電子分光法,ブルナウアー・エメット・テラー分析,CNHS分析により比較評価した。吸着能に及ぼす接触時間,初期pH,吸着剤用量の影響を調べた。バッチ吸着実験の結果、PEI-USAHは、初期のCr(VI)濃度100mg/L及び500mg/Lに対して、それぞれ94.38mg/g及び330.84mg/gの最大吸着容量を有することがわかった。さらに、この吸着プロセスはラングミュア吸着に適合し、疑似2次動力学モデルにより記述することができた。以上の結果から、PEI-USAHは廃水からの六価クロム除去のための吸着剤として利用できる可能性があることがわかった。

In this study, an efficient route to synthesizing polyethyleneimine-modified ultrasonic-assisted acid hydrochar (PEI-USAH) is developed and reported. Ultrasonic irradiation technique was used as surface modification method to shorten the crosslinking reaction for hydrochar and polyethyleneimine (PEI). The PEI-USAH showed an excellent adsorption capacity for Cr(VI) from aqueous solution. The physicochemical properties of this PEI-modified adsorbent were comparatively characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, Brunauer-Emmett-Teller analysis and CNHS analysis. The effects of contact time, initial pH, and biosorbent dose on adsorption capacities were investigated. The batch adsorption experiments showed that PEI-USAH possessed the maximum adsorption capacities of 94.38 mg/g and 330.84 mg/g for initial Cr(VI) concentration of 100 mg/L and 500 mg/L, respectively. Furthermore, this adsorption process could be fitted to Langmuir adsorption and described by the pseudo second order kinetic model. Based on the above findings, PEI-USAH could be used as a potential adsorbent for removal of Cr(VI) from wastewater.