PDF《牛粪和核桃壳生物炭对水溶液中 Cd2+和Zn2+的吸附研究》

700 ℃制备的生物炭比

300 ℃制备的生物炭吸附效果好;

生物炭对 Cd2+ 和Zn2+ 的吸附符合 Langmuir方程;

700 ℃制备的牛粪生物炭 (DM700) 对Cd2+ 和Zn2+ 的吸附性能最佳, 饱和吸附量分别为 117.5 mg・g-1 和59.4 mg・g-1 , 其吸附过程由快速吸附和慢速吸附两个阶 段组成, 符合准二级动力学方程;

吸附机理主要是生物炭中的羟基和羧基与 Cd2+ 、 Zn2+ 间发生离子交换和络合反应, Cd2+ 、 Zn2+ 被吸 附后进一步生成 CdCO3 和Zn3 (PO4 )

2 沉淀.这说明, DM700 具备作为水溶液中 Cd2+ 、 Zn2+ 吸附剂的潜力, 本研究为生物炭去除水中 重金属和土壤重金属污染的修复提供了理论依据与应用参考. 关键词: 牛粪生物炭;

核桃壳生物炭;

Cd2+ ;

Zn2+ ;

吸附 中图分类号: X71 文献标志码: A 文章编号: 1672-2043 (2019) 05-1142-09 doi:10.11654/jaes.2018-0718 刘剑楠, 等: 牛粪和核桃壳生物炭对水溶液中Cd2+ 和Zn2+ 的吸附研究 2019年5月 电镀、 冶金等工业活动生产废水的直接排放造成 了严重的重金属污染, 已威胁到人类健康和生态平 衡[1] .其中, 镉和锌是两种较为常见的重金属污染 物.废水中的镉、 锌等重金属元素具有毒性阈值低, 易生物富集等特点[2] , 难以被微生物降解.因此, 常 用的去除方法有沉淀、 离子交换、 电解、 吸附、 溶剂萃 取和反渗透等[3] , 其中吸附法具有能耗少、 成本低、 操 作简单等特点而被广泛应用[4] .经济环保型大吸附 容量材料的开发, 例如生物炭的制备, 是当前国内外 众多学者的研究热点. 生物炭是利用工农业废弃物通过高温缺氧热解 炭化方式而产生的高度芳香稳定难溶性固体物质[5] , 是由纤维素、 羰基、 酸及酸的衍生物、 呋喃、 吡喃以及 脱水糖、 苯酚、 烷属烃及烯属烃类的衍生物等成分复 杂有机碳构成的混合物[6] , 在增加土壤碳源、 提高土 壤肥力、 作为生物能源以及对有机污染物和重金属的 吸附等方面具有巨大潜力[1, 5, 7-8] , 是有效利用农业废 弃物的方式之一, 同时因其具有高度稳定性和极强吸 附性能, 是目前研究较多的生物吸附剂.研究表明, 不同材料制备的生物炭对重金属均表现出良好的吸 附性能, 如........