花生壳与花生壳生物炭对镉离子吸附性能研究 |
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作者姓名: | 程启明 黄青 刘英杰 廖祯妮 |
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作者单位: | 1. 中国科学院城市环境研究所 城市环境与健康重点实验室,福建 厦门 361021; 广西大学农学院,南宁 530004 2. 中国科学院城市环境研究所 城市环境与健康重点实验室,福建 厦门,361021 3. 中国科学院城市环境研究所 城市环境与健康重点实验室,福建 厦门 361021; 同济大学环境科学与工程学院,上海 200092 |
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基金项目: | 国家科技支撑计划项目(2014BAD14B04);中国科学院重点部署项目(No.KZZD-EW-16-02) |
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摘 要: | 将花生壳(PS)改性制备成花生壳生物炭(PSB),研究了吸附时间(10~5760min)、吸附剂用量(0.1~5g)、镉离子溶液初始pH值(1~8)和浓度(10~800 mg·L-1)等因素对Cd2+去除效率的影响;利用场发射扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)与模型拟合分析,探讨了PS和PSB的吸附性能与机理。实验结果表明,PS和PSB是优良的生物质基吸附材料;pH为5.0、Cd2+溶液浓度为10mg·L-1、吸附剂添加量为4 mg·mL-1时,PS的去除效率为93.33%,PSB的去除效率为99.51%;吸附容量分别可达26.88 mg·g-1、28.99mg·g-1;Freundlich与Langmuir吸附模型均能较好地描述PS和PSB对Cd2+的等温吸附过程,以Freundlich模型略优。SEM电镜扫描和FTIR图谱分析表明PS和PSB对镉的吸附主要为多分子层的表层络合吸附:SEM分析表明PS和PSB在吸附Cd2+以后表面具有大量的颗粒附着物;FTIR分析表明PS与PSB吸附镉的主要机理为络合反应,PS参与络合反应的主要官能团为-CHO、-C=O、-OH和-P=O,PSB参与络合反应的主要官能团为-C=C-、-C≡C-、-C≡N和-OH等官能团。
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关 键 词: | 花生壳 花生壳生物炭 镉 傅里叶红外 等温吸附模型 生物质基材料 |
收稿时间: | 2014-05-09 |
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