生物炭和乙醇改性生物炭对铜的吸附研究
2017-09-29尹英杰朱司航徐东昊楚龙港赵晶晶商建英
尹英杰,朱司航,2,3,徐东昊,楚龙港,陈 冲,2,3,赵晶晶,2,3,商建英,2,3*
生物炭和乙醇改性生物炭对铜的吸附研究
尹英杰1,朱司航1,2,3,徐东昊1,楚龙港1,陈 冲1,2,3,赵晶晶1,2,3,商建英1,2,3*
(1.中国农业大学资源与环境学院,北京100193;2.教育部植物-土壤相互作用重点实验室,北京100193;3.农业部华北耕地保育重点实验室,北京100193)
为研究生物炭和乙醇改性生物炭的特性及其对铜的吸附能力,选取小麦秸秆为原料,在300、450、600℃条件下热解制备生物炭,用于研究乙醇改性生物炭的产油率、生物炭和乙醇改性生物炭的表面官能团变化、亲水性能及其对Cu2+的吸附特性。结果表明:乙醇改性生物炭产油率随热解温度升高而增加。生物炭和乙醇改性生物炭不同温度接触角范围为122.6°~89.3°和96.0°~68.7°,乙醇改性生物炭亲水性明显高于未经改性生物炭。生物炭和改性生物炭对Cu2+的吸附符合二级动力学模型,生物炭吸附速率常数达1.535 g·mg-1·h-1,乙醇改性生物炭为1.073 g·mg-1·h-1。二者对Cu2+的等温吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,生物炭和乙醇改性生物炭最大吸附量分别为44.3 mg·g-1和41.7 mg·g-1,说明使用乙醇萃取生物炭生物质油后,仍能保持90%左右的Cu2+吸附效率。
小麦秸秆;生物炭;Cu2+;吸附平衡;接触角
随着工业的发展和社会文明的进步,人类对能源的需求量不断增大,同时也对环境承载能力提出了严峻挑战[1-3]。另外,粗放型的经济增长方式,技术水平和管理水平比较落后,大量初级产品的出口,对于我国生态环境的保护产生了不利的影响[4-5]。从全国总体情况来看,我国消耗的各类非可再生资源(煤炭、石油、天然气等)高居世界前列,相应各类污染物排放量也高居世界前列。……
