膨化活性生物炭高效吸附双酚A的机理研究

摘要：

物理和化学改性方法会引起生物炭理化性质和微观结构的改变,从而影响其对污染物的吸附.通过对玉米粒进行微波膨化制备出膨化生物炭,再用氢氧化钠和磷酸分别对膨化生物炭进行改性制备膨化活性生物炭.利用SEM、BET、FT-IR和XRD等手段对生物炭材料进行表征.通过吸附试验探究了膨化和活化过程对生物炭吸附双酚A(BPA)的影响.结果发现,膨化后炭材料比表面积增大,吸附量增加.膨化结合酸活化的生物炭比表面积最大(856.34 m2·g-1),对双酚A的吸附量也最大(220.73 mg·g-1),吸附量较未经膨化和活化的生物炭提升了 7倍.膨化结合碱活化的生物炭孔结构更加发达,平均孔径为6种材料中最大(2.25 nm).Langmuir模型能够较好地拟合6种生物炭对BPA的吸附等温线,说明吸附过程以单层吸附为主.吸附位点能量分析表明,BPA在低浓度时优先占据碳材料表面的高能位点,高浓度时转为占据较低能量的位点.内扩散模型分析说明膨化和活化均能提高扩散过程速率.

关键词：膨化生物炭、酸活化、碱活化、双酚A、吸附

所属期刊栏目：42

分类号：X703.1;X511;O643.36

资助基金：国家自然科学基金;云南省中青年学术技术带头人后备人才;云南省万人计划;云南省土壤科学;生态安全创新团队项目

在线出版日期：2023-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：253-263