木质素生物炭磺酸对水中阳离子染料的吸附性能与机制

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以木质素磺酸钠(LS)为原料,采用浓硫酸一步氧化碳化的方法在60℃和210℃下分别制备了木质素生物炭磺酸SLBC-60和SLBC-210.SLBC-60磺酸基、羧基和酚羟基含量分别为1.66,1.40,4.41 mmol/g,而SLBC-210磺酸基、羧基和酚羟基含量分别为0.34,3.22,5.41 mmol/g.对比评价了它们对亚甲基蓝(MB)的吸附效果,结果显示,在pH=1~10溶液中,SLBC-60对MB保持高吸附量(>463.9 mg/g)和高去除率(>91.9%),而SLBC-210对MB吸附量<231.5 mg/g、去除率<45.8%,结合生物炭结构和Zeta电位分析,这可能与SLBC-60富含磺酸基官能团及其在pH=1~ 10溶液中表面均富集负电荷有关;优化pH、吸附剂加入量、吸附时间等参数,得到SLBC-60对MB、罗丹明B和孔雀石绿饱和吸附量分别为755.1,926.1,1008.2 mg/g,且吸附性能不受一价金属离子影响.此外,SLBC-60对MB的吸附等温线符合Langmuir模型(R2 =0.9989),吸附动力学符合准二级动力学方程(R2=0.9995),说明该吸附以单层化学吸附为主.因此,改性制备的木质素生物炭磺酸可作为高效的阳离子染料吸附剂,有望应用于印染废水治理.
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以尿素为氮源、TiO2为钛源,引入还原氧化石墨烯,采用超声合成法制备了氮化碳-还原氧化石墨烯-二氧化钛(g-C3 N4-RGO-TiO2)三元异质Z型光催化剂,在可见光照射下光催化还原低浓度含铀水溶液.结果 表明,当pH=6,催化剂浓度为0.2 g/L,光照强度为600 W时,铀的光催化还原率最高达到99%.U(Ⅵ)被还原为U(Ⅳ),除了光生电子(e-)的还原作用外,还原基团CO2·也参与U(Ⅵ)的还原.
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