| 牛粪和核桃壳生物炭对水溶液中Cd2+和Zn2+的吸附研究 |
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| 引用本文： | 刘剑楠,封吉猛,李丹,王欣泽,单爱党.牛粪和核桃壳生物炭对水溶液中Cd2+和Zn2+的吸附研究[J].农业环境科学学报,2019,38(5):1142-1150. |
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| 作者姓名： | 刘剑楠 封吉猛 李丹 王欣泽 单爱党 |
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| 作者单位： | 上海交通大学环境科学与工程学院, 上海 200240,上海交通大学农业与生物学院, 上海 200240,上海交通大学环境科学与工程学院, 上海 200240,上海交通大学环境科学与工程学院, 上海 200240,上海交通大学材料科学与工程学院, 上海 200240 |
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| 摘 要： | 为有效去除水溶液中Cd~(2+)和Zn~(2+),以牛粪和核桃壳为原料,在不同热解温度下制取生物炭,采用等温吸附法和动力吸附法研究生物炭对水溶液中Cd~(2+)和Zn~(2+)的吸附效果和动力学特性,通过生物炭吸附前后的XRD和FTIR表征对比,探究其吸附机理。结果表明:生物质原材料的种类和热裂解温度是影响生物炭吸附效果的两大因素,牛粪生物炭比核桃壳生物炭吸附效果好,700℃制备的生物炭比300℃制备的生物炭吸附效果好;生物炭对Cd~(2+)和Zn~(2+)的吸附符合Langmuir方程;700℃制备的牛粪生物炭(DM700)对Cd~(2+)和Zn~(2+)的吸附性能最佳,饱和吸附量分别为117.5 mg·g~(-1)和59.4 mg·g~(-1),其吸附过程由快速吸附和慢速吸附两个阶段组成,符合准二级动力学方程;吸附机理主要是生物炭中的羟基和羧基与Cd~(2+)、Zn~(2+)间发生离子交换和络合反应,Cd~(2+)、Zn~(2+)被吸附后进一步生成CdCO_3和Zn_3(PO_4)_2沉淀。这说明,DM700具备作为水溶液中Cd~(2+)、Zn~(2+)吸附剂的潜力,本研究为生物炭去除水中重金属和土壤重金属污染的修复提供了理论依据与应用参考。
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| 关 键 词： | 牛粪生物炭 核桃壳生物炭 Cd2+ Zn2+ 吸附 |
| 收稿时间： | 2018/5/31 0:00:00 |
The adsorption of Cd2+ and Zn2+ in aqueous solutions by dairy manure and walnut shell biochar |
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| LIU Jian-nan,FENG Ji-meng,LI Dan,WANG Xin-ze and SHAN Ai-dang.The adsorption of Cd2+ and Zn2+ in aqueous solutions by dairy manure and walnut shell biochar[J].Journal of Agro-Environment Science( J. Agro-Environ. Sci.),2019,38(5):1142-1150. |
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| Authors: | LIU Jian-nan FENG Ji-meng LI Dan WANG Xin-ze and SHAN Ai-dang |
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| Institution: | School of Environmental Science and Engineering, Shanghai Jiao tong University, Shanghai 200240, China,School of Agriculture and Biology, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China,School of Environmental Science and Engineering, Shanghai Jiao tong University, Shanghai 200240, China,School of Environmental Science and Engineering, Shanghai Jiao tong University, Shanghai 200240, China and School of Materials Science and Engineering, Shanghai Jiao tong University, Shanghai 200240, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | dairy manure biochar walnut shell biochar Cd2+ Zn2+ adsorption |
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