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林产工业2025年第05期:氮磷掺杂改性活性炭对水中铅离子的吸附性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:范友华;康地;彭邵锋;李弛;欧阳也能;

单位:湖南省林业科学院;湖南省气候中心;湖南神农国油生态农业发展有限公司;

摘要:以油茶壳为原料,经氯化锌活化制得活性炭,通过氨基三亚甲基膦酸(ATMP)和支状聚乙烯亚胺(PEI)改性,制备了氮、磷掺杂改性的吸附材料(AC-PEIs)。系统考察了离子种类、水相pH值、初始浓度、反应时间等对该材料吸附铅离子性能的影响。结果表明:改性后活性炭比表面积、孔体积和孔径降低,表面羟基、胺基和磷酸等官能团的数量增多,对溶液中铅离子的吸附性能提高。在吸附剂投加量为1 g/L,铅离子质量浓度为100 mg/L,pH为6,反应时间为60 min的条件下,AC-PEI-1对溶液中铅离子的去除率为98.26%,比未改性活性炭提高了1.54倍,且其吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温方程。AC-PEI-1的理论最大吸附量为261.89 mg/g,约为未改性活性炭的2倍。改性活性炭对铅离子的吸附机理主要为沉淀作用、配位络合和静电吸引等,与铅离子发生沉淀作用的是活性炭表面含磷官能团。

关键词:油茶壳;;氮磷掺杂;;改性活性炭;;铅离子;;吸附机理

基金资助:湖南神农国油油茶产业科技创新创业团队(湘人才发[2022]9号)