| 高铁酸钾/高锰酸钾改性生物炭对Cd2+的吸附研究 |
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| 引用本文： | 蒋子旸,徐敏,伍钧.高铁酸钾/高锰酸钾改性生物炭对Cd2+的吸附研究[J].农业环境科学学报,2021,40(4):876-883. |
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| 作者姓名： | 蒋子旸 徐敏 伍钧 |
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| 作者单位： | 四川农业大学环境学院, 成都 611130 |
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| 基金项目： | 四川省科技支撑计划项目（2015SZ0007，2016NZ0039） |
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| 摘 要： | 为增强生物炭对Cd的吸附性能,以600℃制备的酒糟生物炭(BC)为原料,采用K_2FeO_4和KMnO_4氧化活化的方式制备改性生物炭,分别标记为BCFE和BCMN,采用全自动比表面积和孔隙度分析仪(BET)、电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)对改性前后酒糟生物炭的性质进行分析,并探究改性生物炭对Cd~(2+)的吸附效果。结果表明,添加K_2FeO_4和KMnO_4可有效地将Fe和Mn负载到生物炭上,分别在生物炭表面生成铁氧化物与锰氧化物。BCFE的总官能团含量分别是BC和BCMN的1.8倍和1.5倍,BCFE的含氧官能团与芳香性结构更为丰富。K_2FeO_4和KMnO_4改性显著提高了生物炭的比表面积,3种材料比表面积表现为:BCFE(2 302.0m~2·g-1)BCMN(521.3 m2·g-1)BC(245.9 m2·g-1)(P0.05),BCFE的比表面积分别是BC和BCMN的9.4倍和4.4倍。吸附试验结果显示,当达到吸附平衡时,3种材料对Cd~(2+)的吸附量大小表现为BCFE(7.46 mg·g-1)BCMN(5.61 m2·g-1)BC(1.46 m2·g-1)(P0.05)。3种生物炭对Cd~(2+)的吸附动力学模型均符合准二级动力学模型,吸附速率由快至慢排序为:BCFEBCMNBC;吸附等温模型均符合Langmuir模型,吸附过程为单分子层吸附,最大吸附量(Qm)表现为:BCFEBCMNBC。因此,K_2FeO_4和KMnO_4改性处理显著改善了生物炭的结构,提高了对Cd的吸附能力,且K_2FeO_4改性效果明显优于KMnO_4。可见,经K_2FeO_4改性的生物炭具有较好的吸附潜力,可作为Cd废水处理的有效材料。
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| 关 键 词： | 酒糟生物炭 高铁酸钾 高锰酸钾 改性 Cd2+ 吸附 |
| 收稿时间： | 2020/9/24 0:00:00 |
Adsorption of Cd2+ by potassium ferrate/potassium permanganate-modified vinasse biochar |
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| JIANG Zi-yang,XU Min,WU Jun.Adsorption of Cd2+ by potassium ferrate/potassium permanganate-modified vinasse biochar[J].Journal of Agro-Environment Science( J. Agro-Environ. Sci.),2021,40(4):876-883. |
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| Authors: | JIANG Zi-yang XU Min WU Jun |
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| Institution: | College of Environmental Sciences, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | vinasse biochar K2FeO4 KMnO4 modification Cd2+ adsorption |
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