KOH改性花生壳生物炭对盐酸四环素的吸附性能及其机理

摘要：

以花生壳为原料、KOH为改性剂,考察碱改性工艺流程中的参数(热解温度、碱炭比和碱处理方式)对改性生物炭吸附盐酸四环素(TCH)的影响.通过吸附实验,以原状生物炭(BC600)为对照,探讨改性工艺参数的变化对吸附性能的影响.对生物炭进行扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、比表面积与孔径分析、傅里叶红外光谱(FTIR)、pHPZC等表征,探究生物炭对TCH的吸附机理.结果表明:碳化温度600℃、碱炭比2∶1、使用碱后处理-熔融法制备的改性生物炭(Post-MBC)对TCH去除能力最强.在25℃、pH=4的环境下,0.1 g的Post-MBC对40 mL 0.06 mg·mL-1的TCH去除率可达99.07%,Post-MBC对TCH的理论最大吸附量可达240.94 mg·g-1(45℃).Post-MBC的比表面积和微孔体积可达863.56 m2·g-1和0.26 cm3·g-1,KOH改性使生物炭的亲水性降低、表面带有负电荷,提高了对疏水性污染物和带正电荷污染物的吸附能力.生物炭的动力学模型更符合McKay方程,三种等温吸附模型的相关系数均较高.改性后的生物炭对TCH的吸附以化学吸附为主导,吸附过程吸热且自发进行.吸附机理包括孔隙填充作用、π-π相互作用、氢键作用、静电相互作用和疏水相互作用.

关键词：花生壳、生物炭、KOH改性、盐酸四环素、吸附机理

所属期刊栏目：42

分类号：X703(一般性问题)

在线出版日期：2023-11-07（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：2038-2048