| 油料作物秸秆生物炭对水体中铅离子的吸附特性与机制 |
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| 引用本文： | 张连科,刘心宇,王维大,李玉梅,孙鹏,尚少鹏,姜庆宏.油料作物秸秆生物炭对水体中铅离子的吸附特性与机制[J].农业工程学报,2018,34(7):218-226. |
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| 作者姓名： | 张连科 刘心宇 王维大 李玉梅 孙鹏 尚少鹏 姜庆宏 |
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| 作者单位： | 1. 内蒙古科技大学能源与环境学院，包头 014010；2. 西安建筑科技大学环境与市政工程学院，西安 710055,1. 内蒙古科技大学能源与环境学院，包头 014010；,1. 内蒙古科技大学能源与环境学院，包头 014010；,1. 内蒙古科技大学能源与环境学院，包头 014010；,1. 内蒙古科技大学能源与环境学院，包头 014010；,1. 内蒙古科技大学能源与环境学院，包头 014010；,1. 内蒙古科技大学能源与环境学院，包头 014010； |
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| 基金项目： | 内蒙古自治区自然科学基金项目（2016MS0221）；包头市科技计划项目（2016X1021）；内蒙古科技大学产学研合作培育基金项目(2016CXY03) |
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| 摘 要： | 为探索利用废弃生物质资源制备生物炭去除水体中Pb~(2+)污染的可行性,以农业废弃物胡麻秸秆和油菜秸秆为原材料,采用限氧裂解法在700℃条件下制备油菜秸秆(rape straw)生物炭和胡麻秸秆(flax straw)生物炭,通过2种生物炭对Pb~(2+)的批量吸附试验,利用4种吸附动力学模型(拟一级动力学、拟二级动力学、Elovich模型和颗粒内扩散模型)和4种等温吸附模型(Langmuir、Freundlich、Temkin和D-R模型)研究了胡麻和油菜秸秆生物炭对Pb~(2+)的吸附行为。同时,通过(brunauer emmett teller,BET)比表面积和孔径分析、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段对生物炭的结构和性质进行了表征,初步探讨了2种生物炭对Pb~(2+)的吸附机制。结果表明,胡麻和油菜秸秆生物炭分别在4 h和10 h达到吸附平衡,理论最大吸附量分别达到220.07和307.59 mg/g;2种生物炭对Pb~(2+)的吸附符合拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,表明其吸附过程为单分子层吸附;2种生物炭对Pb~(2+)的吸附作用为物理-化学复合过程,吸附机制主要包括静电作用、离子/配体交换、阳离子–π作用。研究结果可为油料作物秸秆的资源化利用和生物炭对水中重金属污染防治提供理论依据。
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| 关 键 词： | 生物炭 重金属 吸附 铅 |
| 收稿时间： | 2017/11/20 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2018/1/30 0:00:00 |
Characteristics and mechanism of lead adsorption from aqueous solutions by oil crops straw-derived biochar |
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| Zhang Lianke,Liu Xinyu,Wang Weid,Li Yumei,Sun Peng,Shang Shaopeng and Jiang Qinghong.Characteristics and mechanism of lead adsorption from aqueous solutions by oil crops straw-derived biochar[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2018,34(7):218-226. |
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| Authors: | Zhang Lianke Liu Xinyu Wang Weid Li Yumei Sun Peng Shang Shaopeng and Jiang Qinghong |
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| Institution: | 1. School of Energy and Environment, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China; 2. School of Environment and Municipal Engineering, Xi''an University of Architecture and Technology, Xi''an 710055, China,1. School of Energy and Environment, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China;,1. School of Energy and Environment, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China;,1. School of Energy and Environment, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China;,1. School of Energy and Environment, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China;,1. School of Energy and Environment, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China; and 1. School of Energy and Environment, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China; |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | biochar heavy metals adsorption lead |
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