生物炭-铁锰氧化物复合材料制备及去除水体砷（Ⅲ）的性能研究

采用浸渍法制备了4种不同的生物炭-铁锰氧化物复合材料（F₁M₁BC₁₀，F₁M₃BC₂₀，F₁M₄BC₂₅，F₃M₁BC₂₀），采用SEM，XPS和 FTIR表征方法分析了几种复合材料与生物炭表面性质的差异，比较了4种不同配比生物炭-铁锰氧化物复合材料对砷（Ⅲ）去除性能，分析了不同投加量的吸附材料对砷（Ⅲ）去除效率及吸附量的差异。结果表明，与生物炭相比，炭、铁和锰不同配比的生物炭-铁锰氧化物复合材料比表面积明显增大，由61.0 m²·g^-1增加到208 m²·g^-1，孔径变小，由23.7 nm下降到2.76 nm；碱性官能团含量明显增加；材料表面形成了MnOx、FeOx。与生物炭相比，4种生物炭-铁锰氧化物复合材料对砷（Ⅲ）的动力学吸附量大小与去除率顺序依次为F₁M₄BC₂₅ > F₁M₃BC₂₀ > F₁M₁BC₁₀ > F₃M₁BC₂₀ > BC。F₁M₄BC₂₅（m铁∶m锰∶m炭=1∶4∶25）是去除砷（Ⅲ）最优的复合材料，在用量为0.016 g·mL^-1时，对砷（Ⅲ）的去除率可达82.6%，是生物炭去除率的2.3倍。研究表明，生物炭-铁锰氧化物复合材料是一种潜在的去除水体砷污染的炭基材料。