污泥基蓝藻生物炭的制备、表征及吸附性能研究

来源 :长江大学学报(自然科学版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:chyo
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为了探究不同掺和比例下生物炭的结构和性质差异及其对Cr(Ⅵ)的吸附作用机制和构-效关系,以污泥为基料掺和蓝藻制备了复合生物炭,按照污泥和铜绿微囊藻粉为1∶2和2∶1的质量比例(分别记为SMC102和SMC201)混合原料,利用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、有机元素分析(EA)、扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对原料和产品的结构进行了表征,考察了p H和温度对生物炭的吸附Cr(Ⅵ)影响。结果表明:掺和后制备的污泥基蓝藻生物炭具有微孔特性和丰富的有机官能团特性,SMC102和SMC201吸附Cr(Ⅵ)总体吸附速率相对缓慢,吸附效果表现SMC102>SMC201,p H对生物炭吸附Cr(Ⅵ)影响较大,当溶液p H=p Hpzc(等电点)时,SMC102和SMC201对Cr(Ⅵ)吸附分别下降61.8%和66.7%。SMC102和SMC201吸附Cr(Ⅵ)的过程为吸热反应,温度升高有利于吸附反应,吸附过程是非自发的物理吸附,吸附发生后体系混乱度增加能量提高,Elovich模型较拟一级、拟二级模型吻合度明显提升,说明吸附过程发生在非均相的材料表面,同时吸附过程也伴随着一些化学反应。
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