木耳菌糠生物炭对阳离子染料的吸附性能研究

摘要：

为了有效处理印染废水,以废弃木耳菌糠(AG)为原料,采用限氧热解法在350、550、750℃的温度下制备木耳菌糠生物炭(AGBC),处理含有孔雀石绿(MG)、番红花红T(ST)的有色废水.考察了不同初始pH值、吸附时间、初始浓度对AGBC吸附MG、ST的影响,讨论了吸附动力学及等温吸附特性.并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等技术对吸附前后的菌糠生物炭进行表征,探究吸附机理.结果表明:随着热解温度的升高,吸附剂表面的含氧官能团数量逐渐减少,而比表面积和芳香化程度逐渐增加.MG的平衡吸附量随溶液pH值的升高而增大,而ST的平衡吸附量呈现相反趋势.AGBC对MG、ST的吸附分别在8h和4h基本达到平衡.AGBC对MG的吸附过程符合准一级动力学模型与Freundlich模型,说明吸附过程以物理吸附为主;对ST的吸附过程符合准二级动力学模型与Freundlich模型,说明吸附过程以化学吸附为主.与AG350和AG550相比,AG750对MG和ST的吸附量更高,经Langmuir模型拟合,其对MG和ST的最大吸附量分别为10249.79mg/g、3353.49mg/g.吸附机理表明,AGBC对MG的吸附主要为静电引力和π-π共轭作用,对ST的吸附主要为氢键作用、π-π共轭作用以及静电引力.说明AGBC对阳离子染料具有一定的吸附潜力,是一种经济高效的吸附材料.

关键词：菌糠、生物炭、阳离子染料、热解温度、吸附机理

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分类号：X703(一般性问题)

资助基金：山西省自然科学基金;山西省重点研发计划重点项目;食用菌山西省科技创新重点团队;山西省煤基重大科技攻关项目;山西省优秀博士来晋工作奖励基金;山西农业大学科技创新基金项目

在线出版日期：2021-04-15（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：693-703