不同温度生物炭酸化前后的表面特性及镉溶液吸附能力比较

• 作者: 余厚平 杨研 简敏菲 高凯芳
• 来源期刊: 生态环境学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 稻秆生物炭 酸化 制备温度 表面特性 镉吸附能力
• 年，卷（期）: 2015,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1375-1380
• 页数: 6页
• 分类号: X132
• 字数: 5543字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.08.018

摘要

以稻秆为原料,在不同温度(300,400,500,600,700 ℃)条件下采用限氧控温炭化制备生物炭,用HCl和HF对其进行酸化处理,利用傅立叶变换红外光谱仪、比表面积和孔径测定仪现代分析手段对生物炭酸化前后的表面官能团、比表面积、孔径等特性进行比较,分析制备温度和生物炭表面特性之间的关系,探究制备所需生物炭的最佳温度条件.通过生物炭酸化处理和镉吸附实验结果,研究酸可溶矿物在生物炭吸附镉的贡献及制备温度对生物炭吸附镉能力的影响,为生物炭吸附水体中重金属镉提供科学依据.傅里叶红外分析表明,不同温度生物炭表面官能团存在一定的差异,主要表现为随制备温度升高,烷烃基缺失,甲基-CH3和亚甲基-CH2逐渐消失,形成了芳香环且芳香化程度增加.生物炭酸化后无机矿物SiO2吸收峰逐渐消失,官能团种类并没有发生变化,不同官能团随制备温度变化规律仍与酸化前生物炭一致.表面积及孔径分析结果表明,生物炭孔结构主要为中孔,随着热解温度的升高,比表面积和总孔容有所增大,在 600 ℃达到最大;平均孔径随着制备温度升高而变小.生物炭酸化处理可以显著增大生物炭比表面积,总孔容也有所增加.生物炭酸化后充分去除了矿物质,孔隙结构未发生变化,孔结构仍为中孔,微孔表面积减小.镉吸附实验表明生物炭对镉具有较强的吸附能力,不同温度条件下镉吸附率均高于 75%,且随温度升高而上升.生物炭经酸化处理后,镉吸附能力显著下降,这说明生物炭中的酸可溶矿物质在镉溶液的吸附过程中有重要作用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	余厚平	江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室	18	262	7.0	16.0