共热解法制备方解石/生物炭复合材料及其吸附Pb(Ⅱ)性能和机制

摘要：

为了制备一种高效吸附含Pb(II)废水的生物炭材料,以椰壳(CS)和方解石(CAL)为原料,采用共热解法分别在500℃、600℃、700℃制备了方解石/生物炭(CAL/BC)复合材料.通过SEM、ICP-MS、BET、XRD、FTIR等方法对CAL/BC复合材料的表面微观形态和结构进行了表征.结果发现,三种热解温度条件下,CAL均能够与CS紧密结合,而且CAL/BC具有较大的比表面积,表面含有丰富的官能团.批量吸附实验结果表明,CAL和CS质量比为1:2,pH值为5.5,吸附剂添加量为1.5 g·L?1,此时CAL/BC复合材料对Pb(II)的吸附量分别为95.24 mg·g?1(500℃)、99.01 mg·g?1(600℃)、185.19 mg·g?1(700℃),可见热解温度为700℃时,吸附效果最佳.吸附过程符合二级动力学模型和Langmuir等温线模型.CAL/BC复合材料吸附Pb(II)的主要机制是沉淀、离子交换、阳离子-π作用、孔隙填充和静电引力.此外,CAL/BC复合材料在4次吸附-解吸循环后仍能保持较高的Pb(II)去除率.因此,共热解法制备的CAL/BC复合材料在处理废水中的Pb(II)方面具有广阔的应用前景.

关键词：方解石;椰壳;生物炭;复合材料;Pb(II);吸附

所属期刊栏目：38

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：海南省自然科学基金;中央级公益性科研院所基本科研业务费创新团队专项;海南省重点研发计划

在线出版日期：2021-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：4282-4293