| KOH改性花生壳生物炭对盐酸四环素的吸附性能及其机理 |
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| 引用本文： | 钟来元,廖荣骏,刘付宇杰,罗章奕. KOH改性花生壳生物炭对盐酸四环素的吸附性能及其机理[J]. 农业环境科学学报, 2023, 42(9): 2038-2048 |
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| 作者姓名： | 钟来元 廖荣骏 刘付宇杰 罗章奕 |
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| 作者单位： | 广东海洋大学化学与环境学院, 广东 湛江 524088 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（41371316）;广东海洋大学大学生创新创业训练计划项目（S202210566072） |
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| 摘 要： | 以花生壳为原料、KOH为改性剂,考察碱改性工艺流程中的参数（热解温度、碱炭比和碱处理方式）对改性生物炭吸附盐酸四环素（TCH）的影响。通过吸附实验,以原状生物炭（BC600）为对照,探讨改性工艺参数的变化对吸附性能的影响。对生物炭进行扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）、比表面积与孔径分析、傅里叶红外光谱（FTIR）、pHPZC等表征,探究生物炭对TCH的吸附机理。结果表明：碳化温度600℃、碱炭比2∶ 1、使用碱后处理-熔融法制备的改性生物炭（Post-MBC）对TCH去除能力最强。在25℃、pH=4的环境下,0.1 g的Post-MBC对40 mL 0.06 mg·mL-1的TCH去除率可达99.07%,Post-MBC对TCH的理论最大吸附量可达240.94mg·g-1（45℃）。Post-MBC的比表面积和微孔体积可达863.56 m2·g-1和0.26 cm3·g-1,KOH改性使生物炭的亲水性降低、表面带有负电荷,提高了对疏水性污染物和带正电荷污染物的吸附能力。生物炭的动力学模型更符合McKay方程,三种等温吸附模型的相关系数均较高。改性后的生物炭对TCH的吸附以化学吸附为主导,吸附过程吸热且自发进行。吸附机理包括孔隙填充作用、π-π相互作用、氢键作用、静电相互作用和疏水相互作用。
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| 关 键 词： | 花生壳 生物炭 KOH改性 盐酸四环素 吸附机理 |
| 收稿时间： | 2023-05-06 |
| 修稿时间： | 2023-06-20 |
Adsorption of tetracycline hydrochloride by KOH modified peanut shell biochar and its mechanism |
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| ZHONG Laiyuan,LIAO Rongjun,LIU Fuyujie,LUO Zhangyi. Adsorption of tetracycline hydrochloride by KOH modified peanut shell biochar and its mechanism[J]. Journal of Agro-Environment Science( J. Agro-Environ. Sci.), 2023, 42(9): 2038-2048 |
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| Authors: | ZHONG Laiyuan LIAO Rongjun LIU Fuyujie LUO Zhangyi |
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| Affiliation: | College of Chemistry and Environment, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | peanut shell biochar alkali treatment tetracycline hydrochloride adsorption mechanism |
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