两种木材生物炭对铜离子的吸附特性及其机制

发布时间：2017-11-27 18:40

  本文关键词：两种木材生物炭对铜离子的吸附特性及其机制?

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【摘要】：为探索高效利用废弃生物质资源制备生物炭去除水体和土壤中Cu~(2+)污染的可行性,本文以常见的农林废弃物苹果树枝和梧桐木锯末为原料,采用450℃限氧热裂解法制备生物炭,通过两种生物炭对Cu~(2+)的批量吸附试验,利用4种等温吸附模型(Langmuir、Freundlich模型、Temkim、D-R模型)和4种吸附动力学模型(准一级动力学、准二级动力学、Elovich模型、颗粒内扩散模型)研究了苹果枝和锯末生物炭对Cu~(2+)的吸附行为.同时,使用FTIR红外、SEM和BET比表面积及孔径分析等技术表征了生物炭的理化性质,研究了两种生物炭对Cu~(2+)吸附机制,分析了两种生物炭之间的吸附特性差异及其影响因素.结果表明:(1)苹果枝生物炭在3 h达到吸附平衡,理论最大吸附量为15.85 mg·g~(-1),锯末生物炭在6h达到吸附平衡,理论最大吸附量为17.44 mg·g~(-1),与其他研究相比,这两种生物炭体现了较高的Cu~(2+)吸附性能;(2)两种生物炭对Cu~(2+)的热力学吸附均较好地符合Langmuir模型,表明吸附过程主要是近似单分子层的有益吸附;动力学吸附均符合准二级吸附动力学模型,表明其对Cu~(2+)的吸附包括表面吸附、颗粒内扩散和液膜扩散等多种过程;(3)吸附机制主要包括静电吸附,配体(酚羟基)/离子(H+)交换和阳离子—π键作用.
【作者单位】： 西北农林科技大学资源环境学院;中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室;
【基金】：国家科技支撑计划项目(2015BAC01B01) 国家自然科学基金项目(41571225) 国家重点研发计划项目(2016YFC0501702)
【分类号】：X52;X53
【正文快照】： 家重点实验室,杨凌712100)近年来,随着工农业的快速发展以及人口剧增、社会活动的加大,污水农灌、农药化肥的施用(例如波尔多液等[1])、不合理的重金属开采与冶炼、固体废弃物(工业污泥和生活垃圾)和生活污水等行为以及大气污染物的沉降等因素导致大量重金属进入土壤和水体环

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