腐殖酸定向修饰Ce-Co铁基生物焦汞吸附机理

• 作者: 张永强 贾里 乔晓磊 郭晋荣 李泽鹏 樊保国
• 来源期刊: 中国环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 生物焦 腐殖酸 汞 吸附 定向修饰 表观活化能
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 大气污染与控制|Air Pollution Control
• 页码范围: 5522-5530
• 页数: 9页
• 分类号: X701.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-6923.2021.12.007

摘要

使用腐殖酸对铁基改性生物焦进行定向修饰,并借助固定床吸附装置考察改性后生物焦汞吸附性能,探究了不同腐殖酸负载量下的铁基改性生物焦的汞吸附能力.采用BET、XPS、FTIR表征手段,考察了定向修饰后生物焦的孔隙结构、表面元素价态及表面功能基团的组成,通过SEM扫描电镜探究生物焦微观形貌,并利用EDS能谱分析生物焦表面活性金属成分分布.结果表明,使用腐殖酸对铁基改性生物焦定向修饰后的生物焦汞脱除性能大幅提高,使用5％质量分数包裹后的生物焦汞脱除性能最高,3h单位累积汞吸附量为18025ng/g,相较于未被修饰的铁基改性生物焦汞吸附性能提高65％;负载腐殖酸后的生物焦以介孔为主,表面活性金属种类丰富,有利于单质汞的氧化;样品表面羧基、醇羟基等含氧官能团数量增加,定向修饰后生物焦表面出现大量氨基等利于重金属吸附的含氮官能团;定向修饰后的生物焦表面出现团聚现象,包裹量过高会将生物焦表面活性位点完全包裹,阻碍了氧化还原反应的进行,不利于汞的进一步氧化;汞在生物焦表面的吸附过程同时存在化学吸附与物理吸附.