【摘 要】
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生物炭是利用各种废弃生物质,在高温限氧条件下热解形成的。生物炭因为原料广泛、成本低、制备简单,被广泛应用于废水中污染物质的去除上。本文以榴莲壳为原料,通过磁改性和壳聚糖改性,制备出了壳聚糖/磁性榴莲生物炭（CMDSB）,通过SEM、EDS、XRD、FT-IR、BET和VSM等方法对CMDSB进行了表征。将CMDSB用于对亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附,研究了CMDSB对两种污染物质的吸附特性,分析了CM
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生物炭是利用各种废弃生物质,在高温限氧条件下热解形成的。生物炭因为原料广泛、成本低、制备简单,被广泛应用于废水中污染物质的去除上。本文以榴莲壳为原料,通过磁改性和壳聚糖改性,制备出了壳聚糖/磁性榴莲生物炭（CMDSB）,通过SEM、EDS、XRD、FT-IR、BET和VSM等方法对CMDSB进行了表征。将CMDSB用于对亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附,研究了CMDSB对两种污染物质的吸附特性,分析了CMDSB对亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附机理,根据机理进行了CMDSB对两种污染物质吸附后的再生性能分析。本研究通过磁改性和壳聚糖改性制备出CMDSB,表征结果表明铁以Fe3O4的形态成功附着在了CMDSB上。MDSB经壳聚糖改性成CMDSB后,表面官能团的种类有所增加,比表面积为19.4547m~2/g,是一种介孔材料。CMDSB具有很好的磁性,磁感应强度为9.62emu/g。CMDSB对亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附实验结果表明,在25℃、p H=7时,CMDSB对亚甲基蓝的去除率为96.96%,吸附量为38.784mg/g,对孔雀石绿的去除率为95.03%,吸附量为475.15mg/g;当溶液p H在5-12之间,CMDSB对亚甲基蓝有不错的吸附效果,溶液p H在6-10之间,CMDSB对孔雀石绿有不错的吸附效果。CMDSB对亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附过程拟合均符合二级动力学;内扩散方程显示,第一阶段的Kd较大;Freundlich等温吸附方程更适合描述CMDSB对亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附。CMDSB对亚甲基蓝吸附的机理,主要是以氢键、π-π共轭作用为主,存在少部分静电相互作用。CMDSB对孔雀石绿的吸附主要是以氢键和静电相互作用为主,存在少部分π-π共轭作用。再生利用性实验结果表明,CMDSB具备很好的磁分离特性,易于从液体中分离;以酸性乙醇作为解吸剂,能很好地将亚甲基蓝和孔雀石绿从CMDSB上解吸下来。对亚甲基蓝的去除,在循环使用5次之后,去除率为73.35%;对孔雀石绿的去除,在循环使用5次之后,去除率为70.21%。CMDSB具备高吸附效率和快速磁分离性能,是一种极具发展前景的,高效、可回收吸附剂。
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