改性稻壳生物炭对水溶液中甲基橙的吸附效果与机制

摘要：

本文以废弃稻壳为原料,通过不同改性方法将其制成生物炭吸附剂,并用于水体中甲基橙(MO)的吸附.通过氮吸附、X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜分析(SEM)、热重分析(TG)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术分析了改性剂种类、浸渍比和热解温度对生物炭的物理化学性质及对MO吸附量的影响,发现热解温度为400℃,以ZnCl2为改性剂,浸渍比为2:1时制备的生物炭Z2RT400对MO的去除效果最好.以Z2RT400为吸附剂,探究吸附剂添加量、吸附时间、初始污染物浓度、溶液pH等对甲基橙吸附效果的影响,结果表明,饱和吸附时间为420 min,吸附反应的最佳pH为4,当吸附剂用量为10 mg,初始甲基橙浓度为2 000 mg· L-1时,Z2RT400对MO的最大吸附量可达1 967.72 mg·g-1;当吸附剂添加量为80 mg时,去除率最高可达99.52％.此外,对吸附机制进行分析,发现吸附等温线数据符合Freundlich模型,吸附动力学数据符合拟二级动力学模型,说明吸附以化学吸附为主,物理吸附为辅.因此,废弃稻壳为原料改性制备的生物炭可作为高效的有机染料吸附剂,并应用于水体中污染物的治理.

关键词：改性、氯化锌、稻壳生物炭、甲基橙(MO)、吸附

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分类号：X703.1(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金项目51776211,51676194;广东省科技项目2017B040404009,2017B040404011

在线出版日期：2019-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2783-2792