| 加拿大一枝黄花茎秆生物炭的制备及其对吡啶的吸附 |
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| 引用本文： | 杨海君, 邓蓉蓉, 易勇, 谭菊. 加拿大一枝黄花茎秆生物炭的制备及其对吡啶的吸附[J]. 环境化学, 2021, 40(6): 1922-1932. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2020012701 |
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| 作者姓名： | 杨海君 邓蓉蓉 易勇 谭菊 |
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| 作者单位： | 1.湖南农业大学植物保护学院,长沙,410128; 2.湖南农业大学理学院,长沙,410128; 3.长沙市环境监测中心站,长沙,410001 |
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| 基金项目： | 湖南省自然科学基金;长沙市科学技术局资助 |
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| 摘 要： | 
以中晚期生长的加拿大一枝黄花茎秆为材料,在热解温度400—650 ℃下制备生物炭,探究了生物炭对吡啶的去除效果。采用红外光谱、扫描电镜、比表面积测定仪和X射线衍射仪表征生物炭的微观结构,考察吡啶的初始浓度、反应时间、生物炭用量等对其吸附性能的影响,探讨了其吸附动力学和吸附等温曲线。结果表明,随着炭化温度升高,生物炭的含氧官能团、芳香化程度和比表面积增大;烧结温度为600 ℃制备的生物炭结构规则,稳定性最佳。当吡啶浓度为100 mg·L−1时,生物炭的用量为2 g·L−1时,600 ℃所制生物炭的吸附性能最佳,反应2 h后达到吸附平衡,吸附容量为32.9 mg·g−1。
吡啶的吸附符合伪一级动力学模型,对吸附等温线进行分析可得,Langmuir模型能更好地拟合生物炭对吡啶的吸附过程,生物炭吸附吡啶以单分子层吸附为主。600 ℃下制备的生物炭对吡啶的最大吸附量高达144.44 mg·g−1。以600 ℃所制生物炭为吸附剂的响应面优化结果表明,生物炭投加量4 g·L−1、吡啶初始浓度102.10 mg·L−1、吸附时间2.89 h的最优条件下,吡啶的去除率最大,达到97.92%,表明加拿大一枝黄花是潜在的制备优异吸附性能生物炭的原料。
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| 关 键 词： | 加拿大一枝黄花 生物炭 吡啶 吸附 响应面优化 |
| 收稿时间： | 2020-01-27 |
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