不同温度制备香根草生物炭对Cd2+的吸附特性与机制

• 作者: 周皖婉 杜伟庭 蔡昆争 邓金环 郜礼阳 陈桂葵 黄飞
• 来源期刊: 农业环境科学学报
• 关键词: 香根草 生物炭 镉 热解温度 吸附特性
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 水体环境
• 页码范围: 340-349
• 页数: 10页
• 分类号: X171.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.11654/jaes.2017-1066

摘要

为探讨香根草生物炭对水溶液中Cd2+的吸附特性及机制,通过元素分析、BET-N2、Zeta电位、SEM-EDS、FTIR等分析手段对不同热解温度(300、500℃和700℃)下制备的香根草生物炭特性进行表征,并研究三种生物炭(BC300、BC500和BC700)在不同初始Cd2+浓度和吸附时间下的吸附行为.结果表明,随着温度升高,生物炭产率下降,灰分、pH和Zeta负电荷量上升;比表面积和孔体积增大,其中BC700的比表面积为227.04 m2·g-1,比原材料增大67.8倍.三种生物炭的吸附过程均符合Langmuir和Freundlich模型,而Freundlich拟合度相对较高(R2均大于0.98),最大吸附量顺序依次为BC700(92.65 mg·g-1)>BC500(80.17 mg·g-1)>BC300 (76.29 mg·g-1).当初始Cd2+浓度为20 mg·L-1时,吸附平衡时间顺序为BC700(80 min)<BC500(180 min)<BC300(240 min),均符合准二级动力学模型(R2均大于0.98),以化学吸附为主.对比吸附前后的FTIR谱图,主要有-OH、C=O、C=C、C-O等官能团参与生物炭的吸附过程.结合SEM-EDS的结果分析,生物炭主要是通过表面静电吸附和络合作用去除溶液中Cd2+.三种生物炭中,BC700吸附性能最佳,原因可能是其具有较大的比表面积、较多的负电荷量和较多的官能团.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	蔡昆争	华南农业大学资源环境学院	54	1840	21.0	42.0
3	陈桂葵	华南农业大学资源环境学院	33	259	11.0	14.0
7	黄飞	华南农业大学资源环境学院	9	80	4.0	8.0
8	杜伟庭	重庆大学城市建设与环境工程学院	2	74	2.0	2.0
9	邓金环	华南农业大学资源环境学院	1	15	1.0	1.0
10	郜礼阳	华南农业大学资源环境学院	1	15	1.0	1.0
11	周皖婉	华南农业大学资源环境学院	1	15	1.0	1.0