牛粪和核桃壳生物炭对水溶液中Cd2+和Zn2+的吸附研究

论文摘要

为有效去除水溶液中Cd2+和Zn2+,以牛粪和核桃壳为原料,在不同热解温度下制取生物炭,采用等温吸附法和动力吸附法研究生物炭对水溶液中Cd2+和Zn2+的吸附效果和动力学特性,通过生物炭吸附前后的XRD和FTIR表征对比,探究其吸附机理。结果表明:生物质原材料的种类和热裂解温度是影响生物炭吸附效果的两大因素,牛粪生物炭比核桃壳生物炭吸附效果好,700℃制备的生物炭比300℃制备的生物炭吸附效果好;生物炭对Cd2+和Zn2+的吸附符合Langmuir方程;700℃制备的牛粪生物炭（DM700）对Cd2+和Zn2+的吸附性能最佳,饱和吸附量分别为117.5 mg·g-1和59.4 mg·g-1,其吸附过程由快速吸附和慢速吸附两个阶段组成,符合准二级动力学方程;吸附机理主要是生物炭中的羟基和羧基与Cd2+、Zn2+间发生离子交换和络合反应,Cd2+、Zn2+被吸附后进一步生成CdCO3和Zn3（PO4）2沉淀。这说明,DM700具备作为水溶液中Cd2+、Zn2+吸附剂的潜力,本研究为生物炭去除水中重金属和土壤重金属污染的修复提供了理论依据与应用参考。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 试验材料
•   1.2 检测项目及方法
•   1.3 吸附试验
•     1.3.1 等温吸附试验
•     1.3.2 Cd2+和Zn2+复合吸附试验
•     1.3.3 最佳材料吸附动力学试验
•   1.4 生物炭吸附前后表征
• 2 结果与讨论
•   2.1 生物炭理化性质
•   2.2 等温吸附
•   2.3 动力学吸附
•   2.4 生物炭吸附前后的表征
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘剑楠,封吉猛,李丹,王欣泽,单爱党

关键词: 牛粪生物炭,核桃壳生物炭,吸附

来源: 农业环境科学学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,农业科技

专业: 环境科学与资源利用

单位: 上海交通大学环境科学与工程学院,上海交通大学农业与生物学院,上海交通大学材料科学与工程学院

分类号: X703

页码: 1142-1150

总页数: 9

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