花生壳与花生壳生物炭对镉离子吸附性能研究

作     者：程启明 黄青 刘英杰 廖祯妮 

作者机构：中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室福建厦门361021 广西大学农学院南宁530004 同济大学环境科学与工程学院上海200092 

出 版 物：《农业环境科学学报》 (Journal of Agro-Environment Science)

年 卷 期：2014年第33卷第10期

页      面：2022-2029页

核心收录：

学科分类：082803[工学-农业生物环境与能源工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家科技支撑计划项目(2014BAD14B04) 中国科学院重点部署项目(No.KZZD-EW-16-02) 

主　　题：花生壳 花生壳生物炭 镉 傅里叶红外 等温吸附模型 生物质基材料 

摘      要：将花生壳（PS）改性制备成花生壳生物炭（PSB），研究了吸附时间（10～5760 min）、吸附剂用量（0.1～5 g）、镉离子溶液初始 pH值（1～8）和浓度（10～800 mg·L-1）等因素对 Cd2＋去除效率的影响；利用场发射扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）与模型拟合分析，探讨了 PS 和 PSB 的吸附性能与机理。实验结果表明，PS 和 PSB 是优良的生物质基吸附材料；pH 为5.0、Cd2＋溶液浓度为10 mg· L-1、吸附剂添加量为4 mg·mL-1时，PS 的去除效率为93.33豫，PSB 的去除效率为99.51豫；吸附容量分别可达26.88 mg·g-1、28.99 mg·g-1；Freundlich 与 Langmuir 吸附模型均能较好地描述 PS 和 PSB 对 Cd2＋的等温吸附过程，以 Freundlich 模型略优。SEM 电镜扫描和 FTIR 图谱分析表明 PS 和 PSB 对镉的吸附主要为多分子层的表层络合吸附：SEM 分析表明 PS 和 PSB 在吸附 Cd2＋以后表面具有大量的颗粒附着物；FTIR 分析表明 PS 与 PSB 吸附镉的主要机理为络合反应，PS 参与络合反应的主要官能团为-CHO、-C=O、-OH和-P=O，PSB 参与络合反应的主要官能团为-C=C-、-C以C-、-C以N 和-OH 等官能团。