改性棕榈树纤维生物质炭的制备及其对溶液中Pb2+的吸附性能分析
2021-06-08温嘉伟王辉张浩姜军
农业环境科学学报 2021年5期
温嘉伟,王辉*,张浩,姜军
(1.河南科技大学化工与制药学院,河南 洛阳 471023;2.中国科学院南京土壤研究所,南京 210008)
我国生物质资源丰富,其中农林废弃物作为一大类生物质资源因诸多因素制约并未充分利用,造成了严重的资源浪费[1]。生物质炭(Biochar)是在厌氧或缺氧和相对低温的(<800 ℃)条件下,将生物质原料经过热解炭化后产生的一种高比表面积和孔径的富炭物质[2-3]。生物质炭因具有丰富的微孔结构、大量的含氧官能团、巨大的比表面积等优异特性而被人们广泛关注[4]。但与活性炭相比,生物质炭的吸附能力、微孔结构的发达程度、比表面积的大小等特性仍有待提升。因此,如何有效提高生物质炭的吸附性能是目前研究的主要方向。
近年来,国内外学者对如何通过改性等方法提高生物质炭的吸附性能进行了大量探索。Yang 等[5]用HNO3对生物质炭进行活化改性,增加其含氧官能团,极大提高了对Cu2+的吸附能力。Regmi 等[6]利用KOH活化改性制备的生物质炭更易于吸附水中的重金属Cd、Cu,且改性后生物质炭的吸附能力是未改性生物质炭的2.4 倍。通常,生物质炭复合材料的吸附能力远高于单一原材料所制备的生物质炭[7]。吕双[8]制备的Fe3O4基纳米复合材料可大幅提高对Cu2+的吸附性能。Zhou等[9]采用浸渍/烧结方法制备的二氧化锰铁-生物质炭复合材料(FMBC),对Cu2+和Cd2+的最大吸附容量分别比原始生物质炭提高了3倍和5倍。纳米二氧化硅比表面积大且拥有丰富的羟基官能团,经表面修饰后可以吸附多种有害物质[10]。……
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