| 氧化老化过程对生物炭吸附镉的影响及机制 |
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| 引用本文： | 何玉垒,宋宁宁,林大松,孙约兵,王芳丽.氧化老化过程对生物炭吸附镉的影响及机制[J].农业环境科学学报,2021,40(9):1877-1887. |
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| 作者姓名： | 何玉垒 宋宁宁 林大松 孙约兵 王芳丽 |
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| 作者单位： | 农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部产地环境污染防控重点实验室, 天津 300191;农业农村部环境保护科研监测所, 天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191;青岛农业大学资源与环境学院/青岛市农村环境工程研究中心, 山东 青岛 266109 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（41877403） |
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| 摘 要： | 为研究氧化老化过程对生物炭性质及其对镉(Cd~(2+))吸附能力的影响及机制,以过氧化氢(H_2O_2)化学氧化方法模拟稻壳生物炭在自然环境中的氧化老化过程,通过等温吸附试验研究氧化老化过程对生物炭吸附Cd~(2+)能力的影响,运用扫描电镜和能谱分析(SEM-EDS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和~(13)C核磁共振技术探究氧化老化过程中生物炭对Cd~(2+)的吸附机制。结果表明:氧化老化过程中生物炭的元素组成和比表面积变化不明显,但含氧基团增多,芳香性增强。老化前后生物炭对Cd~(2+)的吸附均符合准二级动力学模型,但氧化老化过程抑制了稻壳生物炭对Cd~(2+)的吸附能力,在298 K时,Langmuir预测Cd~(2+)在生物炭上的最大吸附量分别为未老化生物炭(BC,21.48 mg·g~(-1))氧化老化1次生物炭(OBC1,15.07 mg·g~(-1))氧化老化2次生物炭(OBC2,7.56 mg·g~(-1))氧化老化3次生物炭(OBC3,7.51 mg·g~(-1))。生物炭吸附Cd~(2+)的机理主要有表面络合作用、阳离子-π作用和离子交换作用,氧化老化后碱金属元素的变化抑制了表面吸附作用。
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| 关 键 词： | 生物炭 老化 镉 吸附性能 机制 |
| 收稿时间： | 2021/3/15 0:00:00 |
Oxidative aging process of biochar and its adsorption mechanism for cadmium |
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| HE Yulei,SONG Ningning,LIN Dasong,SUN Yuebing,WANG Fangli.Oxidative aging process of biochar and its adsorption mechanism for cadmium[J].Journal of Agro-Environment Science( J. Agro-Environ. Sci.),2021,40(9):1877-1887. |
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| Authors: | HE Yulei SONG Ningning LIN Dasong SUN Yuebing WANG Fangli |
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| Institution: | Key Laboratory of Original Agro-Environmental Pollution Prevention and Control, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, AgroEnvironmental Protection Institute, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Tianjin 300191, China;Tianjin Key Laboratory of AgroEnvironment and Agro-Product Safety, Agro-Environmental Protection Institute, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Tianjin 300191, China;Qingdao Rural Environmental Engineering Research Center, School of Resources and Environment, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | biochar aging cadmium adsorption properties mechanism |
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