酸化生物炭负载锰材料对Pb(Ⅱ)的吸附性能及机理研究
陈文清,鲁秀国,徐家义,黄绍汉 (华东交通大学土木建筑学院)
摘要: 水体中重金属污染问题越来越被水环保领域研究人员所重视,如何高效去除水体中重金属问题被广泛研究。研究利用农林废弃物核桃壳作为原材料,制备出核桃壳衍生生物炭材料(WC)以及改性生物炭材料(SMWC)。并对其进行表征分析,研究材料的物理微观以及吸附特征性质,表征结果表明,改性后的炭材料表面孔隙中聚集较多的细小颗粒,增加了表面的粗糙程度;较改性前O—C=O、C—O 和O-Mn-O 基团的含量有所增加。研究了外界条件对SM-WC去除Pb(Ⅱ)的吸附性能影响。结果表明,在温度298K下,pH=5.5,SM-WC投加量为0.4g/L,Pb(Ⅱ)浓度为20mg/L的条件下,模拟吸附水中Pb(Ⅱ)的效率最高,去除率为93.8%。根据吸附动力学、等温线和热力学分析表明:SM-WC对Pb(Ⅱ)的吸附过程更符合拟二级动力学和Langmuir等温吸附模型,属于单分子层吸附,并且以化学吸附为主。
关键词: 生物炭;负载锰;重金属;吸附;Pb(Ⅱ)
目录介绍
0 引言
1 实验
1.1 材料与仪器
1.2 改性生物炭材料的制备
1.2.1 生物炭材料(WC)的制备
1.2.2 改性生物炭材料(SM-WC)的制备
1.3 吸附性能测试
1.3.1 批量吸附试验
1.3.2 改性生物炭材料的表征方法
1.3.3 数据处理
2 结果与分析
2.1 材料的表征分析
2.1.1 SEM 分析
2.1.2 BET分析
2.1.3 XRD分析
2.1.4 FT-IR分析
2.1.5 XPS分析
2.2 SM-WC吸附Pb(Ⅱ)的性能分析
2.2.1 SM-WC改性前后以及投加量对SM-WC吸附的影响
2.2.2 pH 值对SM-WC吸附的影响
2.2.3 反应时间对SM-WC吸附的影响
2.2.4 Pb(Ⅱ)初始浓度对SM-WC吸附的影响
2.2.5 温度对SM-WC吸附的影响
2.3 SM-WC对Pb(Ⅱ)吸附后机理分析
3 结论
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