| 改性稻壳生物炭对水溶液中甲基橙的吸附效果与机制 |
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| 引用本文： | 史月月,单锐,袁浩然.改性稻壳生物炭对水溶液中甲基橙的吸附效果与机制[J].环境科学,2019,40(6):2783-2792. |
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| 作者姓名： | 史月月 单锐 袁浩然 |
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| 作者单位： | 中国科学院广州能源研究所,广州510640;中国科学院可再生能源重点实验室,广州 510640;广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广州510640;中国科学技术大学纳米科技学院,苏州215123;中国科学院广州能源研究所,广州510640;中国科学院可再生能源重点实验室,广州 510640;广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广州510640 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（51776211，51676194）；广东省科技项目（2017B040404009，2017B040404011） |
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| 摘 要： | 本文以废弃稻壳为原料,通过不同改性方法将其制成生物炭吸附剂,并用于水体中甲基橙(MO)的吸附.通过氮吸附、X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜分析(SEM)、热重分析(TG)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术分析了改性剂种类、浸渍比和热解温度对生物炭的物理化学性质及对MO吸附量的影响,发现热解温度为400℃,以ZnCl_2为改性剂,浸渍比为2∶1时制备的生物炭Z2RT400对MO的去除效果最好.以Z2RT400为吸附剂,探究吸附剂添加量、吸附时间、初始污染物浓度、溶液pH等对甲基橙吸附效果的影响,结果表明,饱和吸附时间为420 min,吸附反应的最佳pH为4,当吸附剂用量为10 mg,初始甲基橙浓度为2 000 mg·L~(-1)时,Z2RT400对MO的最大吸附量可达1 967. 72 mg·g~(-1);当吸附剂添加量为80 mg时,去除率最高可达99. 52%.此外,对吸附机制进行分析,发现吸附等温线数据符合Freundlich模型,吸附动力学数据符合拟二级动力学模型,说明吸附以化学吸附为主,物理吸附为辅.因此,废弃稻壳为原料改性制备的生物炭可作为高效的有机染料吸附剂,并应用于水体中污染物的治理.
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| 关 键 词： | 改性 氯化锌 稻壳生物炭 甲基橙(MO) 吸附 |
| 收稿时间： | 2018/11/27 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2018/12/27 0:00:00 |
Effects and Mechanisms of Methyl Orange Removal from Aqueous Solutions by Modified Rice Shell Biochar |
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| SHI Yue-yue,SHAN Riu and YUAN Hao-ran.Effects and Mechanisms of Methyl Orange Removal from Aqueous Solutions by Modified Rice Shell Biochar[J].Chinese Journal of Environmental Science,2019,40(6):2783-2792. |
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| Authors: | SHI Yue-yue SHAN Riu and YUAN Hao-ran |
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| Institution: | Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China;Key Laboratory of Renewable Energy, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China;Guangdong Provincial Key Laboratory of New and Renewable Energy Research and Development, Guangzhou 510640, China;Nano Science and Technology Institute, University of Science and Technology of China, Suzhou 215123, China,Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China;Key Laboratory of Renewable Energy, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China;Guangdong Provincial Key Laboratory of New and Renewable Energy Research and Development, Guangzhou 510640, China and Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China;Key Laboratory of Renewable Energy, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China;Guangdong Provincial Key Laboratory of New and Renewable Energy Research and Development, Guangzhou 510640, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | modified zinc chloride rice husk biochar methyl orange (MO) adsorption |
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