熔盐法制生物炭用于吸附酸性工业废水中的Pb2+ |
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引用本文: | 王琼瑜,杨颍科,庄皓程,赵栋洋,何凯,周吉峙,胡钟霆.熔盐法制生物炭用于吸附酸性工业废水中的Pb2+[J].环境科学与技术,2022(12):61-69. |
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作者姓名: | 王琼瑜 杨颍科 庄皓程 赵栋洋 何凯 周吉峙 胡钟霆 |
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作者单位: | 1. 浙江工业大学环境学院;2. 天津大学化工学院;3. 浙江工业大学工业催化所;4. 南京工业大学环境科学与工程学院 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2021YFA1501801);;浙江省自然科学基金(LY19B070005); |
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摘 要: | 作者设计了一种含有表面衍生官能团的生物质材料,用于吸附印染、脱硫等废水中的可溶性铅污染。在500℃热解下,采用熔盐法制备生物炭材料,其产率接近40%,具备介孔/大孔杂化特性,比表面积接近300 m2/g。通过高锰酸钾改性,发现其对Pb2+的最大吸附量可以达到商业活性炭的8倍。研究初始pH、吸附时间、污染物浓度等因素对生物炭吸附Pb2+的影响,发现生物炭对Pb2+的吸附倾向遵循准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。结合生物炭吸附剂使用前后的材料表征,阐述了包括静电作用、π-π作用、离子交换和络合作用在内的吸附机制。研究结果还表明生物炭BC-B在酸性条件下可以快速有效地吸附Pb2+,在生物炭投加量=0.5 g/L、Pb2+]=400 mg/L、pH=7的条件下对Pb2+的最大吸附量达到440.0 mg/g。同时循环再生实验和工业废水应用实验证明,该生物炭在治理含重金属的酸性工业废水中具有潜力。
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关 键 词: | 生物炭 铅污染 吸附 表面官能团 化工废水 |
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