铁改性生物质炭对水体中硝态氮的吸附特性

摘要：

为提高生物质炭对水体中硝态氮(NO3--N)的吸附潜力,在高温限氧条件(600℃)制备花生壳基生物质炭的基础上,利用铁(Fe3+)对其进行金属负载改性,通过批量吸附试验探讨其对NO3--N的吸附机制.结果表明,改性生物质炭(FeHBC)在铁炭质量比为0.672时的吸附效果最好,改性后对NO3--N的吸附能力得到显著提升(P＜0.05),与未改性生物质炭(HBC)相比提高了近16倍;准二级动力学方程(R2=0.986)能较好地拟合FeHBC对NO3--N的吸附动力学过程,其吸附行为更加符合Freundlich等温吸附模型(R2=0.994),热力学参数△G＜O、△H＞O、△S＞0,表明FeHBC对NO3--N是自发的吸热过程,反应的自发性随温度升高而增大;酸性环境更有利于FeHBC对NO3-N的吸附.除此之外,还结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、零电荷点(pHPZC)等表征手段对其吸附机制进行深入分析.结果表明,FeHBC形成的多微孔粗糙颗粒表面为其提供了更多的吸附位点,吸附过程可能主要受Fe3+与含氧官能团络合沉淀反应的影响,与未改性相比其正电性增强,这一局部微结构的变化为提高生物质炭的吸附性能提供了理论支撑.

关键词：生物质炭、铁、改性、硝态氮、吸附

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分类号：TU992(地下建筑)

资助基金：国家自然科学基金;安徽省高校省级自然科学研究项目;安徽省高校省级自然科学研究项目;校招引进人才;博士启动基金资助项目

在线出版日期：2022-11-02（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：61-68