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随着工农业生产的发展,酚类有机物、重金属等污染物被大量释放到水体中。对此类废水的处理再利用是缓解目前面临的水资源短缺的主要手段之一。基于生物炭材料作为吸附剂的优点(来源广泛、制备简单、比表面积大、丰富的表面基团、稳定性好等),生物炭材料应用于水环境修复表现出了很好的应用潜力。本研究通过在生物炭材料上负载金属纳米粒子(如铁、锌等)以提高其品质,制备的负载铁锌纳米粒子生物炭材料(Fe/Zn-biochar),应用于去除模拟废水中的对硝基酚(PNP)和重金属Pb(Ⅱ)。作为对比,分别制备了负载铁纳米粒子生物炭(Fe-biochar),负载锌纳米粒子生物炭(Zn-biochar),原始生物炭(P-biochar)。为研究上述各种生物炭材料性质,利用扫描电镜(SEM)、氮气吸脱附、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、小角X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)等手段对它们进行表征,结果表明制备的生物炭材料被充分炭化,各改性生物炭表面均匀分布有晶体粒子。Fe/Zn-biochar具有较大比表面积(518.54m2/g),同时也具有良好的磁性(2.9 emu g-1),这一特性便于实现固液分离。本研究考察了上述制备的生物炭材料对PNP的去除能力及最优条件的探究。实验结果表明,相比其它3种材料,Fe/Zn-biochar对PNP具有更好的处理能力;相比碱性条件,Fe/Zn-biochar在酸性条件下对PNP具有更好的吸附去除效果。Fe/Zn-biochar对PNP的吸附是一个与时间相关的反应,反应约30 h达到吸附平衡,此时(pH=3,室温),Fe/Zn-biochar对PNP的最大吸附容量可达158 mg/g;通过在不同反应温度下的实验结果可推测Fe/Zn-biochar对PNP的吸附过程是一个吸热的自发过程。同时,本研究也考察了水体中共存的重金属铅和对硝基酚对Fe/Zn-biochar吸附处理这两种物质的效果的相互影响。实验结果表明,较低浓度的铅和对硝基酚能分别促进Fe/Zn-biochar对这两种物质的吸附。高浓度的铅和对硝基酚则会抑制Fe/Zn-biochar对这两种物质的吸附。本研究也提出了双吸附系统中可能存在的吸附路径和吸附机理。