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铼(Re)是一种稀散金属元素,已被广泛用于国防、石油化工、航天航空等领域,铼需求不断增加。铼在冶炼过程中,常以Re(Ⅶ)形式进入到水溶液中,从而如何将铼从水溶液中有效的分离出来得到广泛的重视。近年来,生物炭具有制备原料来源广、生产设备简单、表面官能团丰富等优点,其对水溶液中的金属离子吸附分离能力得到广泛关注。本文研究以黄甜竹笋壳为原材料,将在不同热解温度下制备得到的生物炭用于吸附水溶液中的Re(Ⅶ)。通过Boehm滴定法、pHpzc测定、元素分析仪、ATR-FTIR、BET和SEM-EDX等技术手段来表征不同热解温度下制得的生物炭的理化性质及对吸附Re(Ⅶ)的影响。通过静态吸附法考察吸附的影响因素;通过动力学模型、等温吸附模型、热力学参数并结合表征分析笋壳生物炭对Re(Ⅶ)的吸附特性及吸附机理;通过连续吸附-解吸实验考察笋壳生物炭的循环再生能力。主要结论如下:(1)笋壳生物炭可用于吸附分离水溶液中的Re(Ⅶ),吸附量达到14.56 mg/g。(2)Re(Ⅶ)以静电引力和外层络合的形式吸附于生物炭上的羟基和羧基等活性官能团。(3)随着溶液中H+的增加,生物炭对Re(Ⅶ)的吸附量不断增加,最佳pH为1;结合考虑Re(Ⅶ)的回收率和吸附量后,最佳吸附剂用量为3 g/L;吸附平衡时间为6 h;Re(Ⅶ)在生物炭上的吸附过程为吸热过程,升温有利于吸附的进行。(4)生物炭对Re(Ⅶ)的吸附动力学符合准二级动力学吸附方程,准二级动力学速率常数随着温度的升高而增大;液膜扩散和颗粒内扩散是吸附速率控制步骤;相比于Langmuir和Temkin等温吸附模型,Freundlich等温吸附模型更符合生物炭对Re(Ⅶ)的吸附平衡数据。(5)生物炭吸附Re(Ⅶ)的△G0为负值,说明吸附是一个自发过程;AH0为负值,表明吸附是吸热过程;AS0为正值,表明吸附Re(Ⅶ)后固液界面的混乱度增加。(6)0.1 mol/L氢氧化钾溶液是一种优良的解吸剂,三次循环后,解吸率依然保持94%,吸附量轻微降低。(7)随着热解温度的升高,生物炭的产率、元素H、O和N含量、H/C、O/C和(O+N)/C原子摩尔比和酸性官能团逐渐降低,同时生物炭的C含量、灰分、pH和pHpze值逐渐增加。生物炭的比表面积和孔体积随着热解温度的升高先增加后下降。热解温度是影响生物炭理化性质的重要因素,高热解温度下制备的生物炭,呈现出优越的Re(Ⅶ)吸附性能,疏水性界面有助于Re(Ⅶ)的吸附。