不同热解温度龙虾壳生物炭特征及对Zn~(2+)的吸附机制 |
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引用本文: | 马洁晨,汪新亮,张学胜,李玉成,郑刘根,王宁.不同热解温度龙虾壳生物炭特征及对Zn~(2+)的吸附机制[J].生态与农村环境学报,2019(7). |
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作者姓名: | 马洁晨 汪新亮 张学胜 李玉成 郑刘根 王宁 |
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作者单位: | 安徽大学资源与环境工程学院环境科学研究所 |
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摘 要: | 为研究不同热解温度条件下生物炭的理化性质及对Zn~(2+)的吸附特性和机理,以龙虾壳为生物质原料,采用限氧慢速热解法在300、400、500和600℃条件下制备龙虾壳生物炭,分别记作LS300、LS400、LS500和LS600。采用扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)等对龙虾壳生物炭进行表征,并结合批量吸附实验分析其对Zn~(2+)的吸附特性和机理。结果表明:随着热解温度的升高,龙虾壳生物炭产率降低,灰分含量升高,pH增大,孔径增大,芳香性增强;4种生物炭吸附动力学遵循准二级动力学模型,LS600在7 h时达到吸附平衡,其他3种均在24 h时达到平衡;LS600的吸附等温线更符合Langmuir模型,LS300、LS400和LS500的等温吸附过程更符合Freundlich模型,LS600对Zn~(2+)的吸附效果最好,最大吸附容量可达462. 50 mg·g-1;龙虾壳生物炭对Zn~(2+)的吸附机理包括阳离子交换、沉淀作用、与含氧官能团络合及与π电子配位。
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