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改性生物炭及其在环境污染修复中的应用受到了越来越多研究者的关注。本文以毛竹为原料,通过热解制炭、KOH活化和氮化改性制备了可循环利用壳聚糖改性生物炭材料(CBC),并系统的探究了壳聚糖改性生物炭材料吸附Pb(Ⅱ)的动力学、热力学和吸附机理,研究了相关边界条件对吸附过程的影响,并证实了CBC的循环利用、性能稳定性及其作为渗透性反应墙活性填料循环使用的可行性。首先制备活化毛竹生物炭,取毛竹在不同温度下炭化,然后再与KOH混合进行不同温度下的活化,以期获得最佳物理孔隙结构的活化生物炭。通过元素分析、FT-IR、BET以及SEM等检测手段发现,500℃炭化温度,活化碱炭比1:4、活化温度800℃是最佳制备工况,发现炭化过程有氧官能团会不断随着温度升高而脱除,KOH活化可以对毛竹炭造成物理结构方面的影响,提升孔容和比表面积。然后经氮化法改性,配置饱和壳聚糖醋酸溶液,往中加入戊二醛与活化毛竹炭,通过醛基的交联作用制备改性生物炭材料CBC。经过改性后,元素分析和FT-IR结果表明毛竹炭元素C/N比下降了11.9倍,改性后生物炭表面检测出现大量的胺基、羟基和C-O官能团,这些官能团是优良的重金属结合位点,通过热重失重曲线证实有20%左右的壳聚糖成功负载于活化生物炭上。最后进行Pb(Ⅱ)静态吸附动力学实验、吸附热力学实验和CBC再生吸附实验探究制备的壳聚糖改性生物炭材料的吸附能力,通过拟合模型计算对比和XRD、SEM等表征手段验证Pb(Ⅱ)的吸附机理。其中,CBC对Pb(Ⅱ)吸附等温线的拟合更符合Langmuir等温吸附模型,说明单分子层吸附占主要地位,对Pb(Ⅱ)的吸附动力学更符合伪二级动力学模型,这说明化学吸附占主导地位,XRD表征也证明改性生物炭的胺基官能团能与铅产生螯合反应,能在CBC表面形成铅络合物,所以,CBC吸附Pb(Ⅱ)过程是一个化学吸附过程。吸附热力学计算证明,?H~0大于0而?G~0的值均为负值,说明壳聚糖改性生物炭对重金属Pb(II)的吸附过程是自发吸热过程。同时,将达到饱和吸附后的CBC置于EDTA-二钠溶液中进行重金属脱附,然后再用于对Pb(Ⅱ)吸附,经五次循环实验后发现壳聚糖改性生物炭对Pb(II)的吸附能力只下降了20%,并且FT-IR分析可以看出,循环过程表面产生吸附作用的胺基并没有发生较大衰减,证明了CBC具有稳定性强、可循环利用的特点。