坚果壳类生物质炭吸附去除水环境中的菲

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菲是一种持久性、难降解的有机污染物,对人体健康也有很大的危害,因此,寻找一种有效的方法去除水环境中的菲具有一定的现实意义。本文采用吸附的方法去除菲,吸附剂为600℃高温热解下的椰壳(CNS)、杏仁壳(AS)、核桃壳(WNS)、开心果壳(PNS)、花生壳(PS)五种坚果壳类生物质炭,实验研究了这些吸附剂对菲的吸附特性。实验结果表明,实验符合Freundlich吸附等温线模型及线性分配模型,五种吸附剂材料的分配系数大小顺序为:WNS>PNS>CNS>AS>PS。环境温度越高,分配系数越低。吸附实验符合表观二级动力学方程及Elovich方程模型。通过热力学研究分析,五种吸附剂材料吸附菲的反应属于自发的、放热的物理吸附作用,同时吸附剂表面没有发生结构变化。实验还探究了时间、环境温度、pH、热解温度等对吸附实验的影响。吸附实验在前10min内吸附速率较其他时间段最快,90min后逐渐趋于稳定;吸附实验环境在酸性的条件下效果最佳,并且随着环境温度的升高,吸附能力降低;天然的椰壳材料在热解前用高压反应釜在140℃的高温下处理的吸附能力要高于无处理、直接热解的生物质炭材料。实验探究了经高温高压处理后的CNS在不同温度(500、600、700℃)热解下的椰壳炭材料的吸附特性,随着热解温度的升高,吸附能力增加,对应的分配系数越大,同时也符合Freundlich吸附等温线模型、表观二级动力学方程及Elovich方程模型。
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