【摘 要】
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四溴双酚A（TBBPA）是一种广泛使用的溴代阻燃剂,尽管水溶性低,但由于具有较强亲脂性、不易挥发性和化学稳定性,暴露的TBBPA可诱发细胞毒性、免疫毒性和生物毒性,对人体和生态造成不利的影响。生物质炭作为吸附剂,因其制备过程简单、成本低,孔隙结构丰富等理化性质,被广泛用于水体中各种污染物的修复治理。但生物质炭通常是粒径较小、粉末状的固体,因而从水体中分离十分困难。为了改善粉末生物炭的分离能力,将生
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四溴双酚A（TBBPA）是一种广泛使用的溴代阻燃剂,尽管水溶性低,但由于具有较强亲脂性、不易挥发性和化学稳定性,暴露的TBBPA可诱发细胞毒性、免疫毒性和生物毒性,对人体和生态造成不利的影响。生物质炭作为吸附剂,因其制备过程简单、成本低,孔隙结构丰富等理化性质,被广泛用于水体中各种污染物的修复治理。但生物质炭通常是粒径较小、粉末状的固体,因而从水体中分离十分困难。为了改善粉末生物炭的分离能力,将生物质炭“磁化”,通过外部磁场可以实现生物质炭快速从水体中分离。本论文以竹子,橘粉和松塔为原料制备了生物质炭材料,在此基础上通过“化学沉淀法”制备了 Fe3O4/生物质炭复合材料。通过SEM、XRD、FTIR、氮气吸附脱附测试对复合材料的表面形貌和结构进行了表征,考察了吸附剂用量、吸附平衡时间、吸附溶液初始浓度和初始pH对溶液中TBBPA的吸附性能的影响,同时探讨了 Fe3O4/生物质炭复合材料吸附TBBPA的吸附机制。首先探讨了复合材料的最佳合成工艺,实验结果表明当炭化温度为500℃,Fe/C质量比为1:2时,复合材料的吸附性能最好。不同炭化温度会影响生物质炭的形貌和表面官能团。SEM分析表明Fe3O4可均匀分布在生物质炭表面形成复合材料。相较于生物炭材料,经过“磁化”之后的复合材料吸附性能得到了提高。然后,考察了吸附用量、平衡时间、初始溶液浓度和pH对TBBPA吸附性能的影响。结果表明,当最佳吸附剂用量为15mg时,松塔生物质炭复合材料MPC、竹制生物质炭复合材料MBC和橘粉生物质炭复合材料MOC的吸附平衡时间分别为200 min、400 min和400 min。TBBPA在松塔生物质炭复合材料上的吸附动力学符合准一级动力学模型,在竹粉和橘粉生物质炭复合材料上的吸附动力学符合准二级动力学模型。三种复合材料的等温吸附曲线都符合Langmuir模型。当溶液初始pH为6～7时,复合材料吸附TBBPA的性能最好。基于实验结果及相关研究报道,推断TBBPA在生物炭上的吸附机理包括:疏水效应、电子作用、氢键作用和孔隙填充。
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