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作者:邹继颖;刘辉;侯哲生;王永鹏;和浩楠;郝梓涵;
单位:吉林化工大学资源与环境工程学院;吉林省秸秆原料化工程研究中心;吉林化工大学碳纤维材料研究院;
摘要:为了探究生物炭(BC)及其负载铁(BCF)对重金属Zn~(2+)的吸附机制,以玉米秸秆为原料,通过热解制备BC,采用碳热还原法制备BCF,结合扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)进行材料表征。通过批量吸附实验,利用拟二级动力学模型、Langmuir和Freundlich等温模型分析吸附过程。结果表明,BC和BCF可显著提高黑土对Zn~(2+)的吸附容量,分别达(18557±2 099) mg·kg~(-1)和(34 140±7 938) mg·kg~(-1),较原始黑土提升1.36倍和3.34倍。吸附过程符合拟二级动力学模型及Langmuir、Freundlich等温模型,以化学吸附为主,兼具单层与多层吸附特征。吸附机制为疏水分配主导的双模式吸附,分配作用贡献大于表面吸附。BCF对黑土吸附Zn~(2+)的提升效果优于BC,其吸附行为由化学作用驱动。
关键词:生物炭;;负载铁生物炭;;寒地黑土;;重金属;;吸附
基金资助:吉林省社会科学基金(2022B75);; 吉林省自然科学基金面上项目(20230101314JC)