巴旦木壳基生物炭的制备及其吸附性能表征
2021-05-07尹晓雯杨惠敏吐尔逊吐尔洪艾力菲热木艾麦尔江
材料科学与工程学报 2021年2期
尹晓雯,杨惠敏,吐尔逊·吐尔洪,艾力菲热木·艾麦尔江
(新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆乌鲁木齐 830052)
1 前 言
随着近代工业的快速发展,环境污染问题也变得日益严重。生物炭是在环境污染控制领域常用的固体吸附剂。生物质炭及其活化产物(活性炭)是由生物质在无氧或者缺氧条件下热解、活化生成的一种富碳固体,已普遍应用于污染物吸附[1-2]、固碳减排[3]、水处理[4-5]和土壤修复[6-8]等环保领域。生物炭吸附性能与其孔容积、孔径及表面活性成分等特性有关,这些特性很大程度上由原料种类、制备工艺和改性活化方法所决定[9]。目前国内外的研究集中在原料的筛选、制备工艺优化及开发有效的改性活化方法等方面。众多文献显示,目前普遍使用稻草秸秆[10]、果壳[11]、灌木乔木树枝和树皮[12-13]等废弃物制备生物炭,近几年用农作物和果壳废弃物制备生物炭并研究其吸附特性的报道逐渐增多。
巴旦木壳是中国西北地区一种常见的果壳类废弃物,大致可以分为巴旦木壳和干炒巴旦木壳两种。巴旦木壳壳体分散有众多的孔道,是一种良好的多孔生物质材料并具有一定的吸附能力,未碳化壳粉通过简单的改性也可以提高其吸附性能。近几年在国内,楚刚辉等[14-15]在超声条件下用表面活性剂对巴旦木壳进行了改性,显著提高了对苋菜红和胆红素的吸附能力。其他关于巴旦木壳的资源化及其在环保领域的应用研究在国内尚未见报道。……
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