硝酸氧化改性褐煤提升吸附镉能力研究

• 作者: 化党领 张静静 暴秀丽 杨秋云
• 来源期刊: 河南农业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 褐煤 硝酸氧化改性 镉 等温吸附曲线 红外光谱 核磁共振
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 农业资源与环境科学
• 页码范围: 426-433,447
• 页数: 9页
• 分类号: S152.1
• 字数: 5842字
• 语种: 中文

摘要

采用固液吸附系统研究了褐煤和硝化褐煤对镉离子的等温吸附、动力学吸附等特征,用卡方检验、Avrami模型筛选和验证了2种材料适宜的吸附机制模型.结果表明,不同温度下硝化褐煤和褐煤最大单层吸附量分别为35.61～46.84、29.63～38.20 mg·g-1,硝化褐煤比褐煤增加吸附量在20.18％ ～22.62％.基本达到平衡吸附量时,分别用了150、330 min.硝化褐煤在低温时符合Langmuir单层吸附和准二级动力学过程,褐煤适合Freun-dlich模型描述.Avrami模型可较好地描述2种材料的等温吸附和动力学吸附特征.不同温度的等温吸附特征和动力学结果表明,随温度升高,2种材料经历了单层吸附、多层吸附的物理-化学过程,吸附是自发的吸热过程.红外光谱分析表明,硝化褐煤拥有较多的功能团,与吸附镉有关的为含氧功能团区、未知吸附带、脂肪族羟基和芳香C—H结构.硝化褐煤中羰基碳相对含量较褐煤高,可能是结合Cd2+能力提高的原因.因此,褐煤改性后的硝化褐煤对镉离子的吸附量和吸附速率最大,硝化褐煤能提高对镉的吸附性能,热力学和动力学吸附机制在不同材料和不同温度情况下不同,模型适宜性需用误差函数卡方检验辅助确定.改变褐煤基吸附材料的关键是增加有效功能团.研究首次表明,吸附过程中动力学级数发生改变,脂肪族羟基区、未知吸收带2360.20 cm-1和2341.98 cm-1和含氧官能团是褐煤硝酸氧化后吸附镉能力提高的关键因素.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	化党领	河南农业大学河南省土壤污染防控与修复重点实验室	111	1617	24.0	33.0
2	杨秋云	河南农业大学河南省土壤污染防控与修复重点实验室	31	249	8.0	15.0
3	暴秀丽	河南农业大学河南省土壤污染防控与修复重点实验室	3	9	2.0	3.0
4	张静静	河南农业大学河南省土壤污染防控与修复重点实验室	13	22	4.0	4.0