生物学杂志 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (4): 55-.doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2022.04.055
摘要: 以加拿大一枝黄花为碳源,采用活化-煅烧工艺制备出具有较高孔隙度和比表面积的生物炭材料,并用于吸附水中的Cr(Ⅵ),探究最优材料制备参数,以及吸附剂投加量、初始pH值、反应时间和温度对水溶液中Cr(Ⅵ)吸附去除的影响。利用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)、比表面积分析(BET)和X射线光电子能谱(XPS)等对生物炭进行表征,证实改性后的生物炭材料具有丰富的官能基团及更高的孔隙度和比表面积。吸附实验结果表明:活化剂ZnCl2和预炭化材料的质量比为31和煅烧温度700 ℃时,生物炭的吸附性能最优;pH 2时,生物炭吸附剂对Cr(Ⅵ)去除率最高;准二级吸附动力学模型和Langmuir等温线模型能更好地拟合吸附速率和吸附平衡过程,化学吸附过程主要控制反应速率,在318 K时最大吸附容量达32.6 mg/g。可见,加拿大一枝黄花衍生炭能够实现对水中Cr(Ⅵ)的有效去除,不仅在工业废水处理中具有潜在应用价值,也能够实现对入侵植物的有效控制利用。
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