| 不同菌糠生物炭对水体中Cu2+、Cd2+的吸附性能 |
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| 引用本文： | 黄菲,闫梦,常建宁,程红艳,张海波,王効拳,曹艳篆,张国胜,何小芳,苏龙.不同菌糠生物炭对水体中Cu2+、Cd2+的吸附性能[J].环境化学,2020,39(4):1116-1128. |
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| 作者姓名： | 黄菲 闫梦 常建宁 程红艳 张海波 王効拳 曹艳篆 张国胜 何小芳 苏龙 |
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| 作者单位： | 山西农业大学资源环境学院,太谷,030801,山西农业大学城乡建设学院,太谷,030801,日本琦玉环境科学国际中心,埼玉,347-0115,日本 |
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| 基金项目： | 山西省重点研发;山西省国际科技合作项目;国家科技攻关计划;山西省自然科学基金;山西省黄土高原食用菌提质增效协同创新中心平台资助;日本学术振兴会科学研究费辅助金 |
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| 摘 要： | 以菌糠废弃物为原料,采用限氧裂解法在500℃条件下制备香菇菌糠、猴头菇菌糠和平菇菌糠生物炭(LEBC、HEBC和POBC).利用SEM、XRD和FTIR等方法对吸附剂进行了表征;通过吸附动力学、等温吸附、生物炭酸化实验探究了3种菌糠生物炭去除水溶液中Cu~(2+)、Cd~(2+)的效果及机理.结果表明,在溶液初始pH 2—3时,3种菌糠生物炭对溶液中Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附量急剧增加.LEBC、HEBC、POBC对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附符合准二级动力学模型,对Cu~(2+)的吸附速率分别为10.15×10~(-3)、7.08×10~(-3)、0.69×10~(-3) mg·g~(-1)·min~(-1),对Cd~(2+)的吸附速率分别为6.53×10~(-3)、5.19×10~(-3)、0.26×10~(-3) mg·g~(-1)·min~(-1).不同浓度下LEBC、HEBC、POBC对Cu~(2+)的吸附符合Langmuir模型,最大吸附量依次为56.74、11.98、77.32 mg·g~(-1);而Cd~(2+)的吸附符合Freundlich模型,最大吸附量依次为74.26、36.49、70.2 mg·g~(-1).LEBC在较短的时间内能达到较大的吸附量,可作为去除水体中Cu~(2+)、Cd~(2+)的优质吸附剂.XRD和FTIR等分析结果表明生物炭对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附机制包括物理吸附、阳离子-π作用、官能团络合及沉淀.3种生物炭经酸化处理后,对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附能力显著下降,表明生物炭中碳酸盐引起的Cu~(2+)、Cd~(2+)表面沉淀在吸附过程中起重要作用.
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| 关 键 词： | 菌糠 生物炭 Cu2+ Cd2+ 吸附 机理 |
Adsorption performance of Cu2+ and Cd2+ in water by different biochars derived from spent mushroom substrate |
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| HUANG Fei,YAN Meng,CHANG Jianning,CHENG Hongyan,ZHANG Haibo,OH Kokyo,CAO Yanzhuan,ZHANG Guosheng,HE Xiaofang,SU Long.Adsorption performance of Cu2+ and Cd2+ in water by different biochars derived from spent mushroom substrate[J].Environmental Chemistry,2020,39(4):1116-1128. |
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| Authors: | HUANG Fei YAN Meng CHANG Jianning CHENG Hongyan ZHANG Haibo OH Kokyo CAO Yanzhuan ZHANG Guosheng HE Xiaofang SU Long |
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