| 不同温度制备香根草生物炭对Cd2+的吸附特性与机制 |
| |
| 引用本文： | 邓金环,郜礼阳,周皖婉,杜伟庭,蔡昆争,陈桂葵,黄飞.不同温度制备香根草生物炭对Cd2+的吸附特性与机制[J].农业环境科学学报,2018,37(2):340-349. |
| |
| 作者姓名： | 邓金环 郜礼阳 周皖婉 杜伟庭 蔡昆争 陈桂葵 黄飞 |
| |
| 作者单位： | 华南农业大学资源环境学院, 广州 510642,华南农业大学资源环境学院, 广州 510642,华南农业大学资源环境学院, 广州 510642,重庆大学城市建设与环境工程学院, 重庆 400045,华南农业大学资源环境学院, 广州 510642;农业部华南热带农业环境重点实验室, 广州 510642,华南农业大学资源环境学院, 广州 510642;农业部华南热带农业环境重点实验室, 广州 510642,华南农业大学资源环境学院, 广州 510642;农业部华南热带农业环境重点实验室, 广州 510642 |
| |
| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（41501338）；国家重点研发计划项目（2017YFD0801000）；广东省自然科学基金项目（2014A030310320）；广东省科技计划项目（2016A020210036） |
| |
| 摘 要： | 为探讨香根草生物炭对水溶液中Cd2+的吸附特性及机制,通过元素分析、BET-N2、Zeta电位、SEM-EDS、FTIR等分析手段对不同热解温度(300、500℃和700℃)下制备的香根草生物炭特性进行表征,并研究三种生物炭(BC300、BC500和BC700)在不同初始Cd2+浓度和吸附时间下的吸附行为。结果表明,随着温度升高,生物炭产率下降,灰分、pH和Zeta负电荷量上升;比表面积和孔体积增大,其中BC700的比表面积为227.04 m2·g~(-1),比原材料增大67.8倍。三种生物炭的吸附过程均符合Langmuir和Freundlich模型,而Freundlich拟合度相对较高(R2均大于0.98),最大吸附量顺序依次为BC700(92.65 mg·g~(-1))BC500(80.17 mg·g~(-1))BC300(76.29 mg·g~(-1))。当初始Cd2+浓度为20 mg·L~(-1)时,吸附平衡时间顺序为BC700(80 min)BC500(180 min)BC300(240 min),均符合准二级动力学模型(R2均大于0.98),以化学吸附为主。对比吸附前后的FTIR谱图,主要有-OH、C=O、C=C、C-O等官能团参与生物炭的吸附过程。结合SEM-EDS的结果分析,生物炭主要是通过表面静电吸附和络合作用去除溶液中Cd2+。三种生物炭中,BC700吸附性能最佳,原因可能是其具有较大的比表面积、较多的负电荷量和较多的官能团。
|
| 关 键 词： | 香根草 生物炭 镉 热解温度 吸附特性 |
| 收稿时间： | 2017/8/3 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2017/9/27 0:00:00 |
Adsorption characteristics and mechanisms of Cd2+ in biochar derived from vetiver grass under different pyrolysis temperatures |
| |
| DENG Jin-huan,GAO Li-yang,ZHOU Wan-wan,DU Wei-ting,CAI Kun-zheng,CHEN Gui-kui and HUANG Fei.Adsorption characteristics and mechanisms of Cd2+ in biochar derived from vetiver grass under different pyrolysis temperatures[J].Journal of Agro-Environment Science( J. Agro-Environ. Sci.),2018,37(2):340-349. |
| |
| Authors: | DENG Jin-huan GAO Li-yang ZHOU Wan-wan DU Wei-ting CAI Kun-zheng CHEN Gui-kui and HUANG Fei |
| |
| Institution: | College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642,College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642,College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642,College of Urban Construction and Environmental Engineering, Chongqing University, Chongqing 400045,College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642;Key Laboratory of Tropical Agro-Environment, Ministry of Agriculture, Guangzhou 510642,College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642;Key Laboratory of Tropical Agro-Environment, Ministry of Agriculture, Guangzhou 510642 and College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642;Key Laboratory of Tropical Agro-Environment, Ministry of Agriculture, Guangzhou 510642 |
| |
| Abstract: | |
| |
| Keywords: | vetiver grass biochar cadmium pyrolysis temperatures adsorption characteristics |
| 本文献已被 CNKI 等数据库收录！ |
| 点击此处可从《农业环境科学学报》浏览原始摘要信息 |
| 点击此处可从《农业环境科学学报》下载免费的PDF全文 |
|
