农林废弃物基生物炭对重金属铅和镉的吸附特性

• 作者: 嵇梦圆 李登新 桑文静 梁程 胡逸文
• 来源期刊: 生态与农村环境学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 农林废弃物 生物炭 铅 镉 吸附特性
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 污染控制与修复
• 页码范围: 106-114
• 页数: 9页
• 分类号: X53
• 字数: 6700字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0853

摘要

以沙柳、水稻和玉米秸秆3种农林废弃物为原材料,于500℃条件下热解制备生物炭,并通过元素分析、比表面积分析仪、扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)等分析方法对所制备的生物炭进行表征.探究了溶液初始pH、干扰离子强度和初始吸附剂投加量等因素对3种生物炭吸附Pb2+和Cd2+作用的影响,讨论了吸附动力学特性及吸附等温特性.结果表明:不同生物质制备出的3种生物炭的碱性和灰分含量由高到低依次为沙柳秸秆生物炭(SWB)、玉米秸秆生物炭(CB)和水稻秸秆生物炭(SB),FTIR检测结果显示3种生物炭表面均含有大量含氧官能团;当溶液pH为3～6时,3种生物炭对Pb2+和Cd2+吸附量随pH值的增加而升高,对Pb2+的吸附效果随着溶液中离子强度的增强而降低,而SWB对Cd2+的吸附效果随离子强度的增加而增加;3种生物炭对Pb2+和Cd2+的吸附过程符合准二级动力学模型,R2均大于0.99,表明生物炭吸附速率主要由化学吸附机制决定;SWB、SB和CB对Cd2+的吸附过程既符合Langmuir模型,又符合Freundlich模型,而生物炭对Pb2+的吸附过程更适合Langmuir等温模型,表明生物炭对Pb2+的吸附近似单分子层吸附,而对Cd2+的吸附存在多分子层吸附.