1种蟹副产物来源的生物炭的制备、表征和应用

• 作者: 周燕 孙建安 毛相朝 马磊
• 来源期刊: 中国渔业质量与标准
• 学科: 农学
• 关键词: 蟹副产物 生物炭 高值化应用 重金属 吸附 制备 形态 结构
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 52-59
• 页数: 8页
• 分类号: S38
• 字数: 5648字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-1833.2020.03.007

摘要

中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)的高消费量造成了大量蟹副产物的产生,生物炭作为一种低成本新型环保材料,可以作为蟹废弃生物质综合开发的重要方向.实验以蟹副产品酶解提取蛋白后的剩余固体物为研究对象,采用氮气吸附法(BET)测定制备生物炭的比表面积,确定蟹副产品生物炭制备的最佳温度条件;利用元素分析仪和国标法,测定最佳条件下制备生物炭的主要元素含量和其对Cu2+、Cd2+和Pb2+的吸附能力;利用傅里叶红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对生物炭的结构和表面形态进行分析,探讨生物炭的吸附机制.结果表明:1)500℃下制备的生物炭具有最大比表面积3.9963 m2/g和最高产率62.60％,比表面积相比于原料增加63.12％,确定500℃为生物炭制备的最佳温度.2)500℃制备生物炭的固碳能力一般,对于Cu2+、Cd2+和Pb2+的吸附率分别为100.00％、96.67％和90.60％.3)FT-IR结果显示,与原料相比,500℃制备生物炭有芳环结构形成、脂肪族类物质减少、芳香族—C—C—结构减少、芳香族羰基/羧基—C—O形成和羟基官能团部分残留.SEM扫描结果显示,生物炭的外观疏松多孔,纤维结构和层状结构明显.生物炭对Cu2+、Cd2+和Pb2+作用机理分别为离子吸附、溶解-沉淀和π电子吸附及溶解-沉淀和化学吸附.上述结果说明,利用蟹副产品提取蛋白后的剩余固体物制备而成的生物炭对铜、镉和铅3种重金属离子具有良好的吸附能力,可用于水的净化处理.研究成果可为蟹副产物的高值化开发利用提供思路,有助于推动低污染、低成本的蟹副产品生物炭的工厂化应用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周燕		2	4	1.0	2.0
2	马磊		6	13	2.0	3.0
3	毛相朝		45	76	5.0	6.0
5	孙建安		11	17	2.0	3.0