| 碱和磁复合改性小麦秸秆生物炭对水体中镉的吸附特性及机制 |
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| 引用本文： | 崔志文,任艳芳,王伟,张黎明,张陆云,王曦玥,何俊瑜.碱和磁复合改性小麦秸秆生物炭对水体中镉的吸附特性及机制[J].环境科学,2020,41(7):3315-3325. |
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| 作者姓名： | 崔志文 任艳芳 王伟 张黎明 张陆云 王曦玥 何俊瑜 |
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| 作者单位： | 常州大学环境与安全工程学院, 常州 213164;江苏省石油化工安全与环保工程研究中心, 常州 213164,常州大学环境与安全工程学院, 常州 213164;江苏省石油化工安全与环保工程研究中心, 常州 213164;贵州大学农学院, 贵阳 550025,常州大学环境与安全工程学院, 常州 213164;江苏省石油化工安全与环保工程研究中心, 常州 213164,常州大学环境与安全工程学院, 常州 213164;江苏省石油化工安全与环保工程研究中心, 常州 213164,常州大学环境与安全工程学院, 常州 213164;江苏省石油化工安全与环保工程研究中心, 常州 213164,常州大学环境与安全工程学院, 常州 213164;江苏省石油化工安全与环保工程研究中心, 常州 213164,常州大学环境与安全工程学院, 常州 213164;江苏省石油化工安全与环保工程研究中心, 常州 213164;贵州大学农学院, 贵阳 550025 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（31460100，31660477）；江苏省研究生科研与实践创新计划项目（SJCX19-0635，SJCX19-0650）；常州大学人才引进项目（201709，201710） |
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| 摘 要： | 通过对小麦秸秆生物炭(BC)进行碱和磁复合改性得到改性小麦秸秆生物炭(FKC),在SEM-EDS、 BET、 FT-IR、 XRD和VSM等表征的基础上,研究了FKC对水中Cd~(2+)的吸附特性及温度、pH值和投加量等对吸附特性的影响,探讨了碱和磁复合改性提高小麦秸秆生物炭吸附Cd~(2+)性能的机制.结果表明,与BC相比,KFC结构疏松多孔,表面积增加了19.11倍,O—H、■等芳香族和含氧官能团数量增多,并且出现新的官能团Fe—O. FKC具有磁性,其磁化强度为8.43 emu·g~(-1),能够回收重复使用. FKC对Cd~(2+)的吸附更符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型,表明其主要以化学吸附为主,FKC的理论最大平衡吸附量为23.44mg·g~(-1),是BC的1.47倍. FKC对Cd~(2+)的吸附是自发的吸热过程.在pH为2～8范围内,随pH的升高FKC的吸附能力逐渐提高.生物炭的投加量为10 g·L~(-1)较好.经3次"吸附-解吸-再吸附"循环后,FKC对Cd~(2+)的吸附量仍达到17.71mg·g~(-1),表明其有良好的重复利用性.该研究结果可为碱和磁复合改性小麦秸杆生物炭应用于Cd污染废水处理提供理论指导.
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| 关 键 词： | 生物炭(BC) 改性 镉(Cd) 吸附特性 回收利用 |
| 收稿时间： | 2019/12/3 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/1/24 0:00:00 |
Adsorption Characteristics and Mechanism of Cadmium in Water by Alkali and Magnetic Composite Modified Wheat Straw Biochar |
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| CUI Zhi-wen,REN Yan-fang,WANG Wei,ZHANG Li-ming,ZHANG Lu-yun,WANG Xi-yue,HE Jun-yu.Adsorption Characteristics and Mechanism of Cadmium in Water by Alkali and Magnetic Composite Modified Wheat Straw Biochar[J].Chinese Journal of Environmental Science,2020,41(7):3315-3325. |
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| Authors: | CUI Zhi-wen REN Yan-fang WANG Wei ZHANG Li-ming ZHANG Lu-yun WANG Xi-yue HE Jun-yu |
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| Institution: | School of Environmental and Safety Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164, China;Jiangsu Petrochemical Safety and Environmental Engineering Research Center, Changzhou 213164, China;School of Environmental and Safety Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164, China;Jiangsu Petrochemical Safety and Environmental Engineering Research Center, Changzhou 213164, China;College of Agriculture, Guizhou University, Guiyang 550025, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | biochar (BC) modification cadmium (Cd) adsorption properties recycling |
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