【摘 要】
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本文选取农业废弃物稻壳制备生物炭,通过水热法对其进行氨基化、磁化修饰,探讨了不同影响因素如生物炭添加量、溶液pH、共存离子、离子强度、时间、温度等对水体中Pb(Ⅱ)、Cu
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本文选取农业废弃物稻壳制备生物炭,通过水热法对其进行氨基化、磁化修饰,探讨了不同影响因素如生物炭添加量、溶液pH、共存离子、离子强度、时间、温度等对水体中Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、U(Ⅵ)吸附效果的影响,并借助扫描电镜(SEM)、傅里叶红外扫描(FTIR)、X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱技术(XPS)等手段分析了修饰前后各生物炭结构特征的变化。研究表明,修饰后生物炭的比表面积和吸附点位显著提加;功能修饰前后四种生物炭(原始生物炭(BC)、磁性修饰生物炭(MBC)、氨基修饰生物炭(NBC)、氨基修饰磁性生物炭(NMBC)对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、U(Ⅵ)的吸附过程均符合伪二动力学方程。BC、MBC对Pb(Ⅱ)、U(Ⅵ)的吸附等温线符合Langmuir模型,NBC、NMBC对Pb(Ⅱ)、U(Ⅵ)的吸附等温线符合Freundlich模型,而修饰前后四种生物炭对Cu(Ⅱ)的吸附等温线均符合Freundlich模型。氨基修饰磁性生物炭对水体中Cu(Ⅱ)和U(Ⅵ)的吸附量较原始生物炭增加率显著高于Pb(Ⅱ),增加率分别为78.51%、33.34%和8.42%。吸附机理主要为表面官能团络合、离子交换、沉淀作用和静电引力作用,氨基磁化生物炭对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、U(Ⅵ)的吸附主要发生在N-H和Fe3O4等官能团上,而改性前则主要发生在-OH、C=C及-COOH等官能团上。
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