| 小麦秸秆驱动菱铁矿热解制备磁性生物质碳及其吸附Cd2+活性 |
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| 引用本文： | 张如玉,刘海波,邹雪华,庆承松,李梦雪,陈冬,陈天虎.小麦秸秆驱动菱铁矿热解制备磁性生物质碳及其吸附Cd2+活性[J].环境科学,2017,38(8):3519-3528. |
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| 作者姓名： | 张如玉 刘海波 邹雪华 庆承松 李梦雪 陈冬 陈天虎 |
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| 作者单位： | 合肥工业大学资源与环境工程学院, 合肥 230009,合肥工业大学资源与环境工程学院, 合肥 230009,合肥工业大学资源与环境工程学院, 合肥 230009,合肥工业大学资源与环境工程学院, 合肥 230009,合肥工业大学资源与环境工程学院, 合肥 230009,合肥工业大学资源与环境工程学院, 合肥 230009,合肥工业大学资源与环境工程学院, 合肥 230009 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（41402030，41372045，41572029，41472047）；中央高校基本科研业务费专项（JZ2017HGTB0196）；中国博士后科学基金项目（2014M551794） |
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| 摘 要： | 以小麦秸秆和菱铁矿为原料,在500℃下热处理改性,制备了一种C-Fe_3O_4复合材料.采用FTIR、XRD、SEM、BET、磁化率仪对C-Fe_3O_4复合材料(以下统称复合材料)进行表征.考察了接触时间、初始pH、初始Cd~(2+)浓度、离子强度对Cd~(2+)去除率的影响,结合吸附前后表征结果分析了复合材料对Cd~(2+)的吸附机制.结果表明:复合材料及单独煅烧制备的小麦秸秆炭的比表面积分别为23.38 m~2·g~(-1)和7.20 m~2·g~(-1),孔容积分别为1.04×10-1cm~3·g~(-1)和2.23×10-2cm~3·g~(-1),平均孔径分别为17.74 nm和12.38 nm;红外光谱显示复合材料和小麦秸秆炭表面富含羧基、羟基等具有金属离子吸附活性的官能团;磁化率测试结果显示复合材料的质量磁化率为42 900×10~(-8)m~3·kg~(-1).复合材料对Cd~(2+)的吸附动力学用准二级动力学模型拟合度最好;吸附等温线符合Freundlich模型;pH在3.0~6.0之间,吸附容量随pH增大而升高,pH在6.0~9.0之间,吸附容量趋于稳定;pH在4.0~9.0之间,解析量随pH增大而减少;离子强度从1 mmol·L~(-1)增至100 mmol·L~(-1),Cd~(2+)的吸附容量略有减少,解析率由0.51%提升至8.5%;说明复合材料主要通过表面络合作用及离子交换去除溶液中的Cd~(2+).此外,复合材料的磁化性能使其在固液分离方面比一般的吸附材料具有很大优势.
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| 关 键 词： | 小麦秸秆 菱铁矿 热解 C-Fe3O4复合材料 磁性生物质碳 吸附 Cd2+ |
| 收稿时间： | 2016/12/17 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2017/3/3 0:00:00 |
Preparation of Magnetic Biomass Carbon by Thermal Decomposition of Siderite Driven by Wheat Straw and Its Adsorption on Cadmium |
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| ZHANG Ru-yu,LIU Hai-bo,ZOU Xue-hu,QING Cheng-song,LI Meng-xue,CHEN Dong and CHEN Tian-hu.Preparation of Magnetic Biomass Carbon by Thermal Decomposition of Siderite Driven by Wheat Straw and Its Adsorption on Cadmium[J].Chinese Journal of Environmental Science,2017,38(8):3519-3528. |
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| Authors: | ZHANG Ru-yu LIU Hai-bo ZOU Xue-hu QING Cheng-song LI Meng-xue CHEN Dong and CHEN Tian-hu |
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| Institution: | School of Resource and Environmental Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China,School of Resource and Environmental Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China,School of Resource and Environmental Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China,School of Resource and Environmental Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China,School of Resource and Environmental Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China,School of Resource and Environmental Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China and School of Resource and Environmental Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | wheat straw siderite pyrolysis C-Fe3O4 composite material magnetic biomass char(MBC) adsorption Cd2+ |
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