杉木生物炭对水中啶虫脒和噻虫胺的吸附特性

• 作者: 白金龙 郭丽 石冬瑾 陈伟光 陈宇婷 丁静 盛光遥 姜晶
• 来源期刊: 环境工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 生物炭 啶虫脒 噻虫胺 吸附
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 水污染防治
• 页码范围: 3339-3351
• 页数: 13页
• 分类号: X703
• 语种: 中文
• DOI: 10.12030/j.cjee.202001002

摘要

自然界中生物炭有多种产生途径,影响污染物的迁移转化.为比较实验室和在自然条件下生成的生物炭的吸附性能,以杉木为原料,分别于马弗炉(700℃)和自然开放环境中制备了 2种生物炭(分别标记为BC1和BC2).运用氮吸附(BET)、扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)表征分析了生物炭的结构与性质,研究了其对2种新烟碱类杀虫剂(啶虫脒(ACE)和噻虫胺(CLO))的吸附行为,分别考察了初始pH、温度和共存离子对吸附行为的影响.结果表明,700℃下裂解制备的BC1吸附能力明显优于自然条件下制备的BC2.BC1对ACE和CLO最大吸附量分别为24.46mg·g-1和31.56 mg·g-1, BC2对ACE和CLO最大吸附量分别为11.13 mg·g-1和12.24mg·g-1.BC1和BC2对2种新烟碱类杀虫剂的吸附过程较好地符合准二级吸附动力学模型.颗粒内扩散模型分析结果表明,BC1的吸附较BC2存在更明显的3阶段过程.Langmuir和Freundlich模型拟合结果表明,BC1对2种杀虫剂的吸附属于单分子层吸附,BC2的吸附过程同时存在单分子层和多分子层吸附.热力学研究表明,BC1和BC2对新烟碱类杀虫剂的吸附为自发的吸热过程.随着初始pH的升高和离子强度的增加抑制了生物炭的吸附能力,相同浓度Na+的抑制作用小于Ca2+.以上结果可为水中新烟碱类杀虫剂的去除提供参考.