腐殖酸对生物炭去除水中Cr(Ⅵ)的影响机制研究 |
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作者姓名: | 丁文川 田秀美 王定勇 曾晓岚 徐茜 陈健康 艾小雨 |
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作者单位: | 1. 西南大学资源环境学院,重庆400715 重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400045 2. 西南大学资源环境学院,重庆,400715 |
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基金项目: | 重庆市自然科学基金项目(CSTC,2011BB7098);中央高校基本科研业务费专项(CDJXS11210013) |
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摘 要: | 以污泥生物炭作吸附剂处理水中Cr(Ⅵ),研究了共存腐殖酸对生物炭吸附性能影响.结果表明,腐殖酸能显著促进生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附,大幅提高吸附量以及缩短吸附平衡时间,生物炭吸附过程符合准二级动力学模型.在溶液初始pH4.0,生物炭浓度20 g·L-1,Cr(Ⅵ)初始浓度在50~800 mg·L-1范围下,Langmuir模型比Freundlich模型更好地描述等温吸附行为.加入腐殖酸(20 mg·L-1)后拟合得到的理论饱和吸附量达10.10 mg·g-1,较未加入腐殖酸的吸附量5.56 mg·g-1提高近1倍.在pH 2.0~8.0范围内,吸附量随溶液初始pH值升高而减小.腐殖酸浓度上升,生物炭吸附能力进一步提高.红外光谱显示,生物炭表面的羟基、羧基、酯基、芳香环上C—H和环状结构上的CC等化学活性官能团与Cr(Ⅵ)的吸附有关.结合XPS分析结果,推断腐殖酸共存促进生物炭吸附的机制是:腐殖酸提高了Cr(Ⅵ)在生物炭表面聚集浓度,有利于生物炭对Cr(Ⅵ)的直接吸附和还原,而腐殖酸本身具有的吸附能力增加了对溶液中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除.
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关 键 词: | 生物炭 六价铬 腐殖酸 吸附 还原作用 重金属 污泥 |
收稿时间: | 2012-01-15 |
修稿时间: | 2012-04-08 |
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