桑树杆生物炭/铁锰氧化物复合吸附剂的制备及其对As(Ⅴ)的吸附机理研究

• 作者: 唐沈 张涛 朱义年 李欢欢 梁美娜 王敦球 秦艳敏
• 来源期刊: 农业环境科学学报
• 关键词: 桑树杆 铁锰氧化物 制备 吸附 As(Ⅴ)
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: 废弃物处理及资源化利用
• 页码范围: 1398-1406
• 页数: 9页
• 分类号: X171.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.11654/jaes.2016.07.024

摘要

以桑树杆为原料,通过正交试验设计,利用氧化和共沉淀法制备桑树杆生物炭/铁锰氧化物复合吸附剂(MBFMA),考察pH值、离子强度、共存离子对吸附剂除As(Ⅴ)吸附性能的影响,并对MBFMA进行了表征,探讨了吸附机理.研究结果表明,制备复合吸附剂的最佳工艺为:KMnO4浓度40 g·L-1、FeC12浓度40 g·L-1、浸渍时间24h,煅烧温度400℃,煅烧时间3h.在pH范围为2.0～7.0时,吸附剂对As(Ⅴ)的吸附效果最佳;硝酸根、硫酸根、碳酸根和磷酸根溶液对除砷效果有不同程度的影响,其中磷酸盐的影响最大,离子强度对除砷效果影响不大;与Freundlich相比,Langmuir模型能够较好地描述MBFMA对As(Ⅴ)的吸附行为,25℃下最大吸附量为4.87 mg·g-1.能谱分析表明吸附As(Ⅴ)的MBFMA含有0.34％的砷,FTTR定性分析表明羟基、羧基、内酯基是MBFMA表面的主要特征官能团,XPS分析表明铁、锰和表面含碳官能团参与了吸附反应,MBFMA对As(Ⅴ)的吸附是专性吸附.