硝酸酸化生物炭强化去除水中Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的特性

作     者：万顺利 李燕 陈卫旸 唐贵 王玉 Wan Shunli;Li Yan;Chen Weiyang;Tang Gui;Wang Yu

作者机构：黄山学院生命与环境科学学院安徽黄山245041 

出 版 物：《工业水处理》 (Industrial Water Treatment)

年 卷 期：2021年第41卷第8期

页      面：58-64页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 082704[工学-辐射防护及环境保护] 08[工学] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(22006047) 污染控制与资源化研究国家重点实验室开放基金项目(PCRRF19028) 安徽省自然科学基金项目(1908085QB86) 安徽省高校自然科学研究项目(KJHS2020B05) 

主　　题：茶叶渣 生物炭 重金属 吸附 

摘      要：采用常温硝酸酸化技术对茶叶渣生物炭(BC)进行改性,制备了酸化生物炭(A-BC),并用SEM、TEM、BET、Boehm滴定、FTIR对A-BC的表面物理化学特性进行表征。在此基础上,以BC为参照,考察A-BC对水中典型重金属离子Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附特性。结果表明,A-BC对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附容量远高于BC,且吸附等温线符合Freundlich模型;吸附速度较快,在100 min内即可达到平衡,Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在A-BC孔内的传质系数分别可达5.5×10^(-9)、1.0×10^(-8)cm^(2)/s。A-BC可在高浓度HA和碱金属共存条件下实现对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的靶向吸附。经历10次吸-脱附循环后,A-BC对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附容量未出现明显下降。XPS结果显示,A-BC主要通过表面功能基团与Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的外球络合作用实现吸附去除。在柱吸附装置内,A-BC可实现含Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)模拟废水的达标处理,具有广阔的应用前景。