硅改性生物炭吸附水中Cd(Ⅱ)机理的量化分析

以纳米二氧化硅为硅源制备硅改性生物炭，利用吸附动力学、吸附等温线及SEM-EDS、XRD、FTIR、XPS等表征研究硅改性生物炭对水中Cd(Ⅱ)的吸附机理，并定量分析各种吸附机制的贡献率.结果表明，当添加SiO₂质量比为0.5%时制备的生物炭(0.5SiBC)吸附Cd(Ⅱ)效果最佳，最大吸附量为132.64 mg·g^-1，是未改性生物炭(BC)的1.56倍；0.5SiBC对Cd(Ⅱ)吸附过程符合拟二级动力学和Freundlich模型，其吸附过程属于化学吸附；XRD、FTIR和XPS等结果表明，0.5SiBC吸附Cd(Ⅱ)的机理主要有矿物质沉淀、离子交换作用和络合作用，各种机理贡献率依次为：矿物质沉淀(46.61%)>离子交换(33.79%)>其他机理(18.36%)>络合作用(1.24%);0.5SiBC对Cd(Ⅱ)的离子交换和矿物质沉淀量比BC分别提高133.80%和41.46%，硅改性主要通过提高生物炭的离子交换和矿物质沉淀能力来提高吸附Cd(Ⅱ)的能力.研究表明，硅改性生物炭作为去除水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附剂具有较好的...