【图文】生物炭-锰氧化物复合材料吸附砷(Ⅲ)的性能研究

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导读： 表1生物炭与炭-锰复合材料（10颐1）的基本理化性质灰分挥发性物质含水量MnNCOH吸附材料AbsorbentpHH/C比表面积Specificarea/2g-1·生物炭Biochar10.179.323.29炭-锰复合材料Biochar-

表1生物炭与炭-锰复合材料（10颐1）的基本理化性质

灰分

挥发性物质含水量MnNCOH吸附材料AbsorbentpHH/C比表面积Specificarea/2g-1·

生物炭Biochar10.179.323.29炭-锰复合材料Biochar-12.60

9.76

2.24

7.41%的比表，面略积低降于幅理明论显计算值，

只为（生9.09%物炭）的；

炭5.20%-锰复。与生合材料物炭材料相比，炭-锰复合材料C和H的含量明显下降，而氧含量却增加了一倍。

一般来说，H/C可以用来评价碳化程度[32]；炭-锰复合材料和生物炭的H/C分别为0.0205和0.0045，

较Samsuri等[23]用空果皮和水稻籽粒壳制作的生物炭H/C（分别为0.08和0.05）要低，表明600益热解后的炭-锰复合材料和生物炭碳1.2化程度较1.2.1吸吸不附高。附同试验

实验炭-锰采质用量一比次平衡复合材法料，每去个除处砷理（芋重）复试3验

次。分别称取0.04、

0.08、0.16、0.24、0.32g生物炭与炭-锰复合材料（20颐1、10颐1、10颐3、10颐5），置于50mL棕色玻璃mol瓶后，

·L中，加入20mg·L-1的含砷（芋）溶液20mL（0.01

-1硝酸钠为支持电解质，下同），振荡平衡6h用Whatman滤纸过滤。用氢化物发生原子荧光光谱仪（AFS9780）测定滤液中砷浓度，

根据吸附平衡前后砷浓度差计算材料砷吸附量，进而计算砷（芋）的去

除1.2.2率。

称动取力0.10学吸g附生试物验

炭与炭-锰复合材料（10颐1），

置于50mL棕色玻璃瓶中。加入50mg·

L-1的间20（mL2min~7，在pHh（）取6依样后0.2）操和（作25同依0.51.2.1）益。下实验振荡重，在含不砷同溶液时

1.2.3分不别同称pH取生下物吸炭附与材料炭对-锰砷复（芋合）材的料

吸（附

复3次。

10颐1）0.10g，置1.2.4益mL于下，，用50振等荡HClmL温3吸h和棕色NaOH玻璃瓶调中。节溶液加入的10pH3~7mg·

L-1，在

砷（溶液25依0.520）分别称取附后生试操物验

作同1.2.1。实验重复3次。

炭、炭-锰复合材料（10颐1）与锰氧化物各0.10g，置于50mL棕色玻璃瓶中。向每个玻

璃瓶中加入一定浓度的砷（芋）溶液，使溶液中砷（芋）浓度分别为0.2~50mg·L-1，溶液最终体积为20mL。

nd0.8085.265.161.7510.390.020560.977.41

0.72

73.00

10.90

0.33

10.75

0.0045

3.18

玻璃瓶密封后水平放置，

在（25依0.5）益下振荡6h后操1.3作数据处理同1.2.1。实验重复3次。采用氢化与分物发生析

原子荧光光谱仪

（AFS9780）同Origin8.6时测定滤进液行数据中砷（芋分）析与与砷（绘吁图）。

浓度。采用Spss16.0和1.3.1砷砷吸吸附附量量q计算

e砷去除率（%=）V（=（CC0-Ce）

/m/C0式中：q0e为吸附量，mg·

-gCe）

-1；Ce为伊100%平衡浓度，mg·L-1；C0为初始浓度，mg·

L-1；V是溶液体积，L；m为吸附材料的1.3.2质量准动，g一力。级学动方力程

学方程：y=qe[1-exp（-k1t）

]准二级动力学方程：t/qt式中：

t为吸附时间，min；qe=1/为（平衡k2q2e）

+t/qe吸附量，mg·g-1，qt为t时刻的平衡浓度，

mg·L-1；k1，k2分别为两方程的系1.3.3数。

LangmuirLangmuir方和程：Freundlichqm=qebCe（/拟1+合方bCe）

程

式中：Freundlichqe表示平衡方程：时吸qe附=kfCne

量，mg·

g-1；Ce表示平衡后溶液中吸附质的质量浓度，mg·L-1；qm表示Langmuir吸附等温线的最大吸附容量，mg·

g-1；kf、b、n分别为相应模型中的常数。

粒子分散模型方程：qt式中：

kint表示粒子分散速率=kint伊t1/2常数，+mgCi·g-1·min1/2；Ci表示界面层厚度，mg·

L-1。2

2.1不同结果与讨论

不同吸炭附-锰材料及质量比其的用量复合对材砷料的对去除砷的效去果

除率明显不同（图2）。与生物炭相比，不同炭锰质量比的吸附

材料对砷的去除率差异显著（P<0.05），炭-锰质量比为10颐5的吸附材料去除砷的效果最好，其次是10颐1

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