碱熔联合水热改性生物质电厂灰高效吸附多种重金属离子

以生物质电厂灰(biofuel ash, BFA)为原料,采用碱熔联合水热技术对BFA进行改性,制备地质聚合物-沸石复合材料,利用SEM、XRD、FTIR等技术对改性前后的BFA进行表征,并研究了改性BFA(MBFA)对Cd²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺和Pb²⁺离子的吸附性能。结果表明:MBFA的比表面积、孔体积显著提高;拟一级和拟二级动力学模型均能较好地描述MBFA对Cd²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺和Pb²⁺的吸附过程(R²>0.9375),说明同时存在物理、化学吸附;温度为298 K时,Langmuir方程和Freundlich方程对Cd²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺吸附等温线均达到较好的拟合度(0.9223<R²<0.9982),而MBFA对Pb²⁺的吸附过程更符合Langmuir方程,根据Langmuir模型的拟合结果,MBFA对单一溶液中Cd²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺和Pb²⁺的吸附量分别为71.26,53.52,54.05,279.48 mg/g,高于大多数硅铝酸盐吸附剂;MBFA对重金属离子的吸附受到共存金属离子的干扰,竞争吸附的顺序为Pb²⁺>Cu²⁺>Cd²⁺>Zn²⁺。