纳米SiO2/氨基淀粉黏合剂秸秆炭的结构及除磷特性

摘要：

将秸秆粉用氨基淀粉黏合剂均相包覆,并掺杂纳米二氧化硅(nanoSiO2),采用原位发泡、炭化处理技术制备成纳米SiO2/氨基淀粉黏合剂秸秆炭(掺杂纳米SiO2秸秆多孔颗粒炭,nanoSiO2/AR-biochar).通过透射电镜(transmission electron microscope,TEM)、热稳定性(thermogravimetry,TG)、扫描电镜-能谱扫描(scanning electron microscope-energy dispersive spectrometer,SEM-EDS)、比表面积与孔分析(Brunauer,Emmett and Teller,BET)、氮气吸附和压缩测试等技术手段对nanoSiO2/AR-biochar的孔结构特征、比表面积、微观形貌及压应力进行系统表征,并研究了nanoSiO2/AR-biochar对磷酸根吸附过程等温线及动力学模型.结果表明,掺杂nanoSiO2/AR-biochar孔结构分布匀称、比表面积大幅改善;TEM和SEM发现,掺杂nanoSiO2秸秆多孔颗粒炭材料的表面可形成类似海绵絮状结构,为炭材料提供较高的吸附位点;掺杂nanoSiO2可显著提高炭材料的机械压缩性能,当掺杂量为秸秆粉质量的6%时,压缩强度由3.89 MPa增加到7.96 MPa,增幅达104.6%.由于纳米SiO2的掺杂,nanoSiO2/AR-biochar具有了更强除磷效果,且吸附过程符合准二级动力学模型,在短时间内(5 min)其吸附率可高达18.42 mg/g,体现了该掺杂纳米二氧化硅秸秆多孔颗粒炭具有良好的除磷特性.

关键词：材料、磷、黏合剂、秸秆炭、表面性质、多孔性

所属期刊栏目：33

分类号：TB34(工程材料学)

资助基金：国家自然科学青年面上基金项目21577052;江苏省农科院青年人才自由探索ZX154006;江苏省农科院院基金项目6111630

在线出版日期：2017-06-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：211-218