以低成本稻壳灰作为吸附剂, 使用FTIR, SEM, XPS, XRD, XRF等分析手段, 研究稻壳灰对Cr(Ⅵ)的去除机制。 FTIR研究表明酰胺Ⅱ带, Si—O—Si, O—Si—O等在Cr(Ⅵ)去除过程中有一定贡献。 由SEM图片清晰可见： 吸附Cr(Ⅵ)后, 稻壳灰表面分布有众多的光亮沉积物。 XPS图谱证明： 稻壳灰的主要组成元素为C, N, O, P和Si； C元素的存在状态以醛酮类为主, 含C官能团与Cr(Ⅵ)发生了配位反应； N元素以—NH2形态为主, Cr(Ⅵ)可能以静电作用与含N基团结合, 并以物理吸附为主； Si的存在以Si—O为主, 含Si官能团可能与Cr(Ⅵ)发生了配位反应。 XRD分析结果表明： 谱图中出现的峰是典型的SiO2特征峰； 稻壳灰的结晶度增加, 表明稻壳灰与Cr(Ⅵ)形成了具有晶体结构的金属化合物。 XRF研究发现, K, Na, Mg和Ca的元素含量在吸附前后有所变化, 另有两种新元素出现, 这说明吸附过程存在离子交换机制。 所有这些皆表明： 各种官能团在Cr(Ⅵ)去除过程中的角色各不相同, 无机微沉淀机制、 氧化还原机制、 表面络合机制、 离子交换机制等是稻壳灰去除Cr(Ⅵ)的主要途径。 这可以为吸附技术的实际应用提供理论支持。

采用Boehm滴定法量化了低温焚烧稻壳灰表面官能团, 考察了溶液初始pH值和温度对吸附效能的影响, 借助动力学方程和吸附等温线, 研究了稻壳灰对Cr(Ⅵ)的吸附性能, 利用红外图谱、 扫描电镜表征了稻壳灰的表面形貌和吸附机理。 结果表明: 在pH值为5时, 稻壳灰对Cr(Ⅵ)取得最优去除效果, 吸附前后溶液pH值变化很小。 稻壳灰对Cr(Ⅵ)有较强的去除能力, 对于20 mg·L-1的Cr(Ⅵ)溶液, 最高去除率能达到95%左右, 达到《污水综合排放标准GB8978—1996》1～2级标准。 吸附过程能更好地符合准二级反应动力学方程和Langmuir等温线方程, 饱和吸附容量可达3.277 6 mg·g-1。 红外光谱表明酰胺Ⅱ带、 Si—O—Si、 O—Si—O等在Cr(Ⅵ)吸附过程中可能有重要贡献。 扫描电镜图片表明吸附Cr(Ⅵ)后, 稻壳灰表面分布有众多的光亮沉积物, 有条带状或不规则点斑出现, 推测无机微沉淀和氧化还原机理在吸附过程中起重要作用。 稻壳灰是一种价格低廉、 有应用潜力的高效吸附剂, 可以用于水体重金属污染的治理修复。