| 磁性玉米秸秆生物炭对水体中Cd的去除作用及回收利用 |
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| 引用本文： | 胡学玉,陈窈君,张沙沙,王向前,李成成,郭晓.磁性玉米秸秆生物炭对水体中Cd的去除作用及回收利用[J].农业工程学报,2018,34(19):208-218. |
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| 作者姓名： | 胡学玉 陈窈君 张沙沙 王向前 李成成 郭晓 |
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| 作者单位： | 中国地质大学(武汉)环境学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（41371485）；湖北省自然科学基金重点项目（2014CFA116）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（CUG170103） |
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| 摘 要： | 以农田生态系统废弃农作物秸秆资源化利用为前提,以生物炭去除水体重金属镉(Cd)污染及其回收利用为目的,该文以500℃裂解的原始玉米秸秆生物炭(MSB,maize straw biochar)和磁性玉米秸秆生物炭(MMSB,magnetic maize straw biochar)试验材料,在2种生物炭的表面性状进行表征的基础上,探究了不同吸附条件下生物炭对污染水体中Cd(Ⅱ)的吸附去除作用及其回收利用的可能性。结果表明:MSB和MMSB对Cd(Ⅱ)的吸附量在pH值为5时达到最大,其最大吸附量分别为27.52和33.45 mg/g;当MSB和MMSB添加量为1.4和0.8 g/L时,对Cd(Ⅱ)的去除率分别可达85.15%和95.48%;Langmuir方程能更好地模拟等温吸附行为,MSB和MMSB达到平衡时的最大吸附容量分别为26.03和43.45 mg/g,趋近实际值;动力学数据与二级动力学方程拟合度更高,MSB和MMSB的平衡吸附量Qe理论值分别为13.42和24.31 mg/g;MMSB对其表面吸附Cd(Ⅱ)的解吸率均显著低于MSB。磁性生物炭对Cd(Ⅱ)的吸附效率和固着能力增强可能与其较高的pH值、更大的比表面积、更多的极性含氧官能团有关。此外,在外部存在磁场的情况下,磁性生物炭可以通过磁力作用加以回收再利用。研究成果对促进农业废弃物的资源化利用以及水体环境中重金属净化技术的进步均有重要意义。
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| 关 键 词： | 生物量 吸附 重金属 生物炭 磁性生物炭 重金属去除 水环境 |
| 收稿时间： | 2018/5/10 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2018/8/26 0:00:00 |
Cd removal from aqueous solution using magnetic biochar derived from maize straw and its recycle |
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| Hu Xueyu,Chen Yaojun,Zhang Shash,Wang Xiangqian,Li Chengcheng and Guo Xiao.Cd removal from aqueous solution using magnetic biochar derived from maize straw and its recycle[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2018,34(19):208-218. |
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| Authors: | Hu Xueyu Chen Yaojun Zhang Shash Wang Xiangqian Li Chengcheng and Guo Xiao |
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| Institution: | China University of Geosciences (Wuhan) and School of Environment, Wuhan, 430074, China,China University of Geosciences (Wuhan) and School of Environment, Wuhan, 430074, China,China University of Geosciences (Wuhan) and School of Environment, Wuhan, 430074, China,China University of Geosciences (Wuhan) and School of Environment, Wuhan, 430074, China,China University of Geosciences (Wuhan) and School of Environment, Wuhan, 430074, China and China University of Geosciences (Wuhan) and School of Environment, Wuhan, 430074, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | biomass adsorption heavy mental biochar magnetism biochar heavy mental removal aqueous solutions |
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