油料作物秸秆生物炭对水体中铅离子的吸附特性与机制

• 作者: 刘心宇 姜庆宏 孙鹏 尚少鹏 张连科 李玉梅 王维大
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 生物炭 重金属 吸附 铅
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 农业生物环境与能源工程
• 页码范围: 218-226
• 页数: 9页
• 分类号: X7
• 字数: 7814字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.07.028

摘要

为探索利用废弃生物质资源制备生物炭去除水体中 Pb2+污染的可行性,以农业废弃物胡麻秸秆和油菜秸秆为原材料,采用限氧裂解法在700℃条件下制备油菜秸秆(rape straw)生物炭和胡麻秸秆(flax straw)生物炭,通过2种生物炭对Pb2+的批量吸附试验,利用4种吸附动力学模型(拟一级动力学、拟二级动力学、Elovich模型和颗粒内扩散模型)和4种等温吸附模型(Langmuir、Freundlich、Temkin和D-R模型)研究了胡麻和油菜秸秆生物炭对Pb2+的吸附行为.同时,通过(brunauer emmett teller, BET)比表面积和孔径分析、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段对生物炭的结构和性质进行了表征,初步探讨了2种生物炭对Pb2+的吸附机制.结果表明,胡麻和油菜秸秆生物炭分别在4 h和10 h达到吸附平衡,理论最大吸附量分别达到220.07和307.59 mg/g;2种生物炭对Pb2+的吸附符合拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,表明其吸附过程为单分子层吸附;2种生物炭对 Pb2+的吸附作用为物理-化学复合过程,吸附机制主要包括静电作用、离子/配体交换、阳离子-π 作用.研究结果可为油料作物秸秆的资源化利用和生物炭对水中重金属污染防治提供理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	尚少鹏	内蒙古科技大学能源与环境学院	13	89	6.0	9.0
2	张连科	内蒙古科技大学能源与环境学院	53	361	11.0	17.0
4	李玉梅	内蒙古科技大学能源与环境学院	43	385	12.0	18.0
5	孙鹏	内蒙古科技大学能源与环境学院	25	242	8.0	15.0
6	王维大	内蒙古科技大学能源与环境学院	41	292	10.0	16.0
7	姜庆宏	内蒙古科技大学能源与环境学院	32	153	7.0	11.0
10	刘心宇	内蒙古科技大学能源与环境学院	3	43	3.0	3.0