학술논문
生物炭-壳聚糖磁性复合吸附剂的制备及去除地下水中铅和铜.
Document Type
Article
Source
Subject
*LANGMUIR isotherms
*HEAVY metals in the body
*HEAVY metal toxicology
*FREUNDLICH isotherm equation
*PHYSISORPTION
*BIOCHAR
*GROUNDWATER purification
*SORBENTS
*
*
*
*
*
*
*
Language
Chinese
ISSN
0254-5357
Abstract
壳聚糖作为天然多糖有机物，具有对环境友好的特性，其含有的大量含氮官能团可吸附水中的金属离 子。但壳聚糖类吸附剂在酸性条件下适应性差，实际使用过程中需要调节 pH 值，因此增加了运行成本。本 文选用农林废弃物花生壳（CC）和玉米芯（PS）制备生物炭，与壳聚糖进行结合，并引入磁性因子 Fe3O4，制 备了花生壳生物炭-壳聚糖磁性复合吸附剂（PSC）和玉米芯生物炭-壳聚糖磁性复合吸附剂（CCC），并研究这 两种吸附剂对水中 Pb2+和 Cu2+的吸附性能，同时利用实际含多种金属离子的地下水对所制备的材料进行实 验，以评估其实际应用潜能。比表面积仪（BET）分析表征显示，CCC 相比 PSC 的比表面积和平均孔径更大， 两种吸附剂在 pH 4~7 范围内均表现出稳定的吸附性能。循环 5 个周期后，两种吸附剂仍对 Pb2+和 Cu2+的去 除率保持在 85% 以上，表现出良好的循环利用性能。CCC 对 Pb2+和 Cu2+的最大吸附容量分别为 169.10mg/g 和 18.69mg/g，均大于 PSC 的最大吸附容量。同时，CCC 可有效去除含重金属地下水中的多种 金属离子。在处理实际含 Pb2+和 Cu2+的废水时可优先选择 CCC 材料作为吸附剂。吸附动力学实验结果表明， 两种材料对 Pb2+的吸附以物理吸附为主，对 Cu2+的吸附以化学吸附为主。pH 值影响实验和 X 射线光电子 能谱（XPS）表征结果说明两种材料主要通过静电吸引和含氮官能团与金属离子的螯合作用去除 Pb2+和 Cu2+。 本文使用农林废弃物制备生物炭降低了成本，引入的磁性因子方便了脱附过程，生物炭-壳聚糖磁性复合材 料的制备方法有效地改善了壳聚糖类材料在酸性条件下的适应性，所制备的材料是一种去除地下水中 Pb2+ 和 Cu2+污染的有效潜在吸附剂。 [ABSTRACT FROM AUTHOR]