杨艳琴, 崔敏华, 任屹罡, 郭建超, 刘 和

1) 江南大学环境与土木工程学院，江苏无锡 214122；2) 郑州轻工业大学材料与化学工程学院，环境污染治理与生态修复河南省协同创新中心，河南郑州450002；3) 江苏省水处理技术与材料协同创新中心，江苏苏州215009

罗丹明B和亚甲蓝是应用广泛的有机合成染料，它们废水色度高、毒性大且难以生物降解，是污水处理领域中的难点[11]．本研究以城市污泥为原料制备生物炭，以罗丹明B和亚甲蓝为吸附对象，研究了不同热解温度下(300～800 ℃)所制备的污泥生物炭的性质，以及它们对亚甲蓝和罗丹明B的吸附能力，并探讨污泥生物炭性质与吸附能力的内在关系，为功能化生物炭的制备以及污泥生物炭在环境修复领域的应用提供依据．

1 材料与方法

1.1 生物炭的制备

脱水污泥来自中国郑州市某污水处理厂，自然风干后粉碎并在105 ℃干燥至恒质量保存．生物炭制备装置为卧式石英管热解炉(型号SLG1100-100，购自上海升利仪器测试有限公司)．取适量干燥的污泥装入管式炉，以0.5 L/min速率通入纯度为99.99%的氮气吹扫30 min，后以10 ℃/min的速率分别升温至预设温度(300、400、500、600、700和800 ℃)并保留2 h，自然冷却后取出得到生物炭样品，依次标记为B300、B400、B500、B600、B700和B800．

1.2 分析方法

元素分析通过元素分析仪(型号Vario EL III，购自德国Elementar公司)测定；生物炭的比表面积和孔结构参数采用自动比表面积与孔隙度分析仪(型号ASAP2420，购自美国Micromeritics仪器有限公司)测定；样品的表面基团通过傅里叶红外分析光谱(Fourier transform infrared, FTIR)仪(型号Nicolet iS50，购自美国Thermo Fisher Scientific公司)进行分析；样品中主要无机矿物组分采用X射线荧光光谱分析仪(型号S4 Pioneer，购自德国Bruker仪器公司)进行测定．