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1.
本研究以园林绿化废弃物刺桐为原料,在不同的热解温度下（300、500、700 ℃）制备生物炭,用动力学方程和等温吸附方程分别拟合生物炭对氨氮和磷的吸附性能。等温吸附方程拟合结果表明：生物炭对水中氨氮和磷的吸附量均随着氨氮和磷的初始浓度的增加而增大,且均能较好地拟合Langmuir吸附方程,且BC500吸附效果最好;动力学方程拟合结果表明：不同热解温度下得到的生物炭对氨氮和磷的吸附速率较快的过程分别发生在最初的300 min和60 min内,且均能较好地拟合准二级动力学方程;此外,生物炭对不同初始pH下对氨氮和磷溶液的吸附效果分别为pH7 > pH11 > pH3和pH11 > pH7 > pH3。 相似文献
2.
[目的]研究曝气池活性污泥胞外聚合物对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的吸附能力。[方法]以曝气池活性污泥提取的胞外聚合物（EPS）作为吸附剂,研究了吸附时间、pH、EPS投加量、不同初始金属浓度以及Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋3种金属离子共存等因素对其吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的规律。[结果]吸附时间对EPS吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的影响均为随着时间的延长,去除率不断增加,分别在30、60和20 min处达到吸附平衡。pH对其的影响均表现为在酸性条件下随着pH的上升,去除率先上升后又下降,当pH=6时,去除率均达最大,分别为52.17%、39.83%和65.45%,之后去除率均随pH的升高先下降后上升。随着EPS投加量增加,Pb2＋的去除率先增大后降低,其吸附量呈逐渐下降的趋势;Zn2＋的去除率和吸附量均逐渐减少,而Cu2＋的去除率和吸附量均逐渐增加。随着初始金属离子浓度的增加,EPS对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的吸附量均逐渐增加,而去除率均逐渐减小。3种金属离子共存时,EPS对Pb2＋的去除率随着EPS投加量的增加先增加后降低,Zn2＋的去除率是逐渐降低的,Cu2＋的去除率先降低后上升,当EPS投加量〉17 ml后,Cu2＋的去除率远远高于Pb2＋和Zn2＋。[结论]该研究为含重金属废水处理提供理论依据。 相似文献
3.
杨树落叶对Cd（2＋）的吸附等温线和动力学研究 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]研究杨树落叶作为一种价廉、高效的重金属吸附剂的可行性。[方法]用杨树落叶吸附模拟废水中的Cd2＋,研究不同环境条件如重金属离子初始浓度、生物吸附剂的量、溶液温度和溶液pH对吸附效果的影响。[结果]Cd2＋的初始浓度从50 mg/L增大到500mg/L时,落叶对Cd2＋的最大吸附量从20.0 mg/g增长到201.2 mg/g。当溶液的pH从3增大到11时,落叶对Cd2＋的吸附量逐渐从30.9 mg/g增大到40.5 mg/g。分别用Langmuir和Freundlich 2种吸附等温线模型对Cd2＋的吸附过程进行拟合;用一级动力学模型、二级动力学模型和内扩散模型对Cd2＋的吸附过程进行动力学研究。结果显示,Langmuir吸附等温线模型和二级动力学模型适合描述树叶对Cd2＋的吸附过程。[结论]落叶对Cd2＋具有一定的吸附能力,是较为理想的重金属离子吸附剂。 相似文献
4.
不同温度制备香根草生物炭对Cd2+的吸附特性与机制 总被引：5，自引：4，他引：1
为探讨香根草生物炭对水溶液中Cd2+的吸附特性及机制,通过元素分析、BET-N2、Zeta电位、SEM-EDS、FTIR等分析手段对不同热解温度(300、500℃和700℃)下制备的香根草生物炭特性进行表征,并研究三种生物炭(BC300、BC500和BC700)在不同初始Cd2+浓度和吸附时间下的吸附行为。结果表明,随着温度升高,生物炭产率下降,灰分、pH和Zeta负电荷量上升;比表面积和孔体积增大,其中BC700的比表面积为227.04 m2·g~(-1),比原材料增大67.8倍。三种生物炭的吸附过程均符合Langmuir和Freundlich模型,而Freundlich拟合度相对较高(R2均大于0.98),最大吸附量顺序依次为BC700(92.65 mg·g~(-1))BC500(80.17 mg·g~(-1))BC300(76.29 mg·g~(-1))。当初始Cd2+浓度为20 mg·L~(-1)时,吸附平衡时间顺序为BC700(80 min)BC500(180 min)BC300(240 min),均符合准二级动力学模型(R2均大于0.98),以化学吸附为主。对比吸附前后的FTIR谱图,主要有-OH、C=O、C=C、C-O等官能团参与生物炭的吸附过程。结合SEM-EDS的结果分析,生物炭主要是通过表面静电吸附和络合作用去除溶液中Cd2+。三种生物炭中,BC700吸附性能最佳,原因可能是其具有较大的比表面积、较多的负电荷量和较多的官能团。 相似文献
5.
不同生物炭对氮的吸附性能 总被引：10，自引：3，他引：7
为探究不同类型生物炭对氮的吸附性能,寻求最佳的氮素吸附材料,本文选择稻壳炭、山核桃壳炭和竹炭作为吸附剂,开展不同pH环境、反应时间、初始浓度及生物炭添加量条件下的吸附实验,研究生物炭对硝酸铵溶液中氮的最佳吸附条件,并对结果进行等温吸附拟合与吸附动力学研究。结果表明:3种生物炭对硝酸铵溶液中的氮均有一定的吸附效果,且pH环境、反应时间、初始浓度及生物炭添加量均影响生物炭对氮的吸附量。生物炭添加量为0.05 g时,在pH环境为9、吸附时间为3 h、初始浓度为100 mg·L-1的条件下,平衡吸附量达到最大,稻壳炭、山核桃壳炭和竹炭在此条件下的最大吸附量分别为23.79、13.00 mg·g~(-1)和17.60 mg·g~(-1),表明稻壳炭对氮的吸附效果最佳;Langmuir方程能更好地拟合3种生物炭对氮的等温吸附过程,表明生物炭对氮的吸附主要是单分子层吸附;准二级动力学模型能更好地描述3种生物炭吸附氮的动力学过程,表明生物炭对氮的吸附为化学吸附。综上说明,稻壳炭在最佳吸附条件下可吸附较多氮素,有望作为一种良好的吸附剂应用于土壤和水体氮素污染治理。 相似文献
6.
戊二醛交联改性绿藻制备新型吸附剂吸附Cr^6＋的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]研究戊二醛对绿藻进行交联改性制备新型吸附剂吸附Cr6＋。[方法]分析了戊二醛质量分数、绿藻投加量、PH和温度对交联改性的影响及铬初始浓度、初始PH和改性绿藻投加量对改性藻吸附Cr6＋的吸附容量的影响。[结果]当铬溶液浓度为40mg/L时,戊二醛质量分数5%、藻类投加量为0.4g、PH为-0.5、温度为40℃时改性后的藻类对铬的吸附容量最大,其吸附动力学符合Boltz-mann方程。[结论]各因素对改性藻吸附Cr6＋的影响由大到小的顺序为：铬溶液浓度〉pH〉改性藻投加量;最佳吸附条件为铬溶液浓度为80mg/L,pH为5,改性藻量为：0.4g;吸附容量可达19.19mg/g。 相似文献
7.
玉米秸秆碱化处理制备的生物炭吸附锌的特性研究 总被引：9，自引：7，他引：2
为研究玉米秸秆碱化处理制备的生物炭对模拟废水中Zn的吸附特性,以玉米秸秆为原料制备玉米秸秆生物炭(BC),同时对玉米秸秆进行碱化浸渍处理来获得碱化改性生物炭(K-BC),并在此基础上研究了BC和K-BC对Zn的吸附动力学、吸附热力学以及pH对其吸附的影响,结合元素分析、比表面积孔径测定、扫描电镜及红外光谱等表征来分析其对Zn的吸附差异。结果表明:当Zn浓度为60 mg·L~(-1),BC和K-BC对Zn的吸附过程由快速吸附和慢速吸附2个阶段组成,且符合准二级动力学吸附模型;BC和K-BC对Zn的吸附量随温度(288~318 K)和Zn浓度(10~120 mg·L~(-1))的增加而增加,其中K-BC对Zn的理论饱和吸附量大于BC,且由Freundlich模型对吸附过程进行描述较为合适;热力参数表明BC和K-BC对Zn的吸附为自发、吸热和无序度增加的过程;在pH_2.0~5.0范围内,当pH为5.0时K-BC对Zn的吸附量最大,吸附率接近50%。由BC和K-BC结构表征及理化特性差异可以推知,这2种生物炭对Zn吸附差异来源于其比表面积、孔隙结构和芳香结构之间的差异。 相似文献
8.
改性橙皮对废水中Cu2＋的吸附研究 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]考察了改性橙皮对水溶液中Cu2＋的吸附效果,为橙皮资源的应用提供理论基础。[方法]采用静态吸附实验,考察了pH、初始浓度、吸附剂用量,吸附时间及温度等因素对吸附的影响,并通过正交试验,确定最佳吸附条件。[结果]在投加量为0.5 g,pH为7.0,吸附温度为60℃,溶液初始浓度为10 mg/L,振荡时间为80 min的条件下,对Cu2＋的吸附率可达97.5%。与未改性橙皮相比,改性橙皮对Cu2＋的吸附效果大大提高。[结论]化学改性的橙皮对废水中的重金属有一定的吸附能力,这对实现资源综合利用具有很高的应用价值。 相似文献
9.
以甘蔗渣为前驱材料,在3种温度(350、450、550℃)下制备不同碳化度的生物炭(分别记为BC350、BC450、BC550),研究其对诺氟沙星在砖红壤中吸附行为的影响。结果表明,诺氟沙星在砖红壤和生物炭土壤上(W/W,1.0%)的吸附动力学过程包括快速和缓慢两个阶段,伪二级动力学模型能较好地拟合砖红壤和生物炭土壤吸附诺氟沙星的动力学过程(r≥0.963,P0.01);添加质量浓度分别为0.1%、0.2%、0.5%、0.8%、1.0%的3种生物炭提高了砖红壤对诺氟沙星的吸附量,且随着生物炭添加量的增加,吸附量逐渐增加,添加生物炭后砖红壤对诺氟沙星的单点吸附值是砖红壤的1.04~2.34倍。诺氟沙星在生物炭土壤中的吸附过程能够采用Freundlich模型、Langmuir模型和Tekmin模型进行较好的拟合(r≥0.910,P0.05);生物炭土壤对诺氟沙星的非线性吸附过程主要受到表面吸附作用、分配作用和其他微弱作用力共同影响。生物炭的施入可以提高土壤对有机污染物的吸附能力,从而降低有机污染物的生态环境风险。 相似文献
10.
以猪粪和水稻秸秆为原料,在300 ℃和600 ℃的条件下制备生物炭,研究其对Cd2+的吸附性能,分析溶液初始pH值、吸附时间和Cd2+浓度对吸附的影响。结果表明:溶液初始pH值对生物炭吸附Cd2+有影响,当pH值从2.0升高至7.0时,生物炭对Cd2+的吸附量表现为先升高后趋于稳定。生物炭对Cd2+的吸附过程可以用准二级动力学方程较好地拟合(R2>0.99)。水稻秸秆生物炭对Cd2+的吸附约4 h达到平衡,而猪粪生物炭吸附对Cd2+的吸附约6 h达到平衡。生物炭对Cd2+的等温吸附过程可用Langmuir方程较好地拟合(R2>0.95),生物炭对Cd2+的吸附量随着热解温度的升高而增加,600 ℃制备的水稻秸秆生物炭的吸附量最大,达到59.84 mg·g-1。 相似文献
11.
木薯渣基生物质炭对水中Cd2+ Cu2+的吸附行为研究 总被引：3，自引：1，他引：2
以木薯渣为原料,制备不同温度(350、450、550℃)的生物质炭(BC350、BC450、BC550),对其性质进行表征,探究吸附时间、溶液初始浓度、温度、p H对生物质炭吸附Cd~(2+)、Cu~(2+)作用的影响。结果表明:生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附平衡时间随着生物质炭热解温度的升高而缩短,伪二级动力学模型能较好地描述吸附动力学特性(R20.983)。吸附等温线符合Freundlich模型和Langmuir模型,但Freundlich模型拟合的线性更好,R2分别在0.951~0.998和0.992~0.998之间,说明生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附为多层吸附。lg KF值表示吸附能力,随生物质炭热解温度的升高而增大,说明BC550吸附效果最好,对Cd~(2+)、Cu~(2+)的最大吸附量分别为15.55和5.44 mg·g-1。生物质炭对Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附具有自发的特性,吸附量随p H的增加先增加后下降,最适p H分别为5.5和6.5。 相似文献
12.
玉米秸秆生物炭对Cd（Ⅱ）的吸附机理研究 总被引：43，自引：20，他引：23
以玉米秸秆为原料,在350℃和700℃热解温度下分别制备了两种生物炭(BC350和BC700),并对其理化性质进行了表征.在700℃下制备的生物炭芳构化程度更高,疏水性更强,比表面积更大,孔结构发育更加完全.研究Cd(Ⅱ)在两种生物炭上的吸附发现,Two-site Langmuir吸附等温模型比One-site Langmuir吸附等温模型能更好描述Cd(Ⅱ)在生物炭表面的吸附.BC700对Cd(Ⅱ)的吸附容量大于BC350,解吸率远小于BC350,吸附效果更好;离子交换和阳离子-π作用两种吸附机理同时存在并共同作用,前者分别占BC350和BC700总吸附容量的13.7％和1.1％,后者分别占86.3％和98.9％,阳离子-π作用是最主要的吸附机理.红外光谱FTIR分析表明,生物炭表面的含氧官能团和π共轭芳香结构分别提供不同机理的吸附位点.由于具有更多的离子交换位点,BC350对Cd(Ⅱ)吸附受pH影响较BC700更大. 相似文献
13.
利用等温吸附法研究了太湖沉积物对Cu2＋、Zn2＋的平衡吸附量、吸附动力学,以及在沉积物上的竞争吸附行为,分析了竞争条件下Cu2＋、Zn2＋在沉积物上的吸附特征。研究表明,Lmgmuir型吸附模式能很好地描述Cu2＋、Zn2＋在太湖沉积物上的吸附过程．其线性回归系数高达0．99,但拟合参数反映的土壤对重金属的吸附规律不适合沉积物;吸附动力学试验研究表明,伪二级动力学方程可较好地描述二者在沉积物上的吸附动力学过程;竞争吸附研究证明了沉积物对Cu2＋的吸附性比Zn2＋强,且Cu2＋能置换出沉积物本底值中的Zn2＋． 相似文献
14.
《江苏农业科学》2016,(11)
研究了在不同温度下制备的3种芦苇生物炭的基本理化性质及表观性能,以及不同时间、初始溶液pH值、初始溶液Pb2+浓度下这3种生物炭吸附率的变化。结果表明:对于3种生物炭的制备,随着温度升高,生物炭产率降低,灰分升高,pH值升高;随着热解温度升高,芦苇生物炭的C、N含量随之增加,而O、H含量随之降低;BET比表面积、Langmuir比表面积、T-plot微孔比表面积、BJH吸附累积比表面积均表现为L500L700L300;从生物炭对氮气吸附的量上看,存在L500L700L300的规律;吸附试验表明,500℃下制备的生物炭L500的吸附效果最佳,最佳吸附条件是初始溶液pH值为6,吸附时间为150 min,吸附温度为25℃。 相似文献
15.
以大薸(Pistia Stratiotes L.)为原料,在不同温度下烧制成大薸生物炭(BC),采用磁改性方法制得改性生物炭(MBC),研究两者对铜离子(Cu2+)的吸附性能,并采用准一级动力学、准二级动力学模型及Langmuir与Freundlich等温吸附模型对试验数据拟合.结果表明:未改性与改性大薸生物炭对Cu2+的平衡吸附浓度分别从55.49mg/g增加到74.01mg/g,58.87mg/g增加到75.20mg/g;随着烧制温度升高,生物炭比表面积增大,孔径变小,孔隙结构增加;生物炭吸附Cu2+过程更符合Langmuir模型与二级动力学模型,拟合系数R2均大于0.9;热解温度为500℃时,生物炭对Cu2+的吸附效果最佳,改性生物炭对Cu2+的吸附速率大于未改性生物炭. 相似文献
16.
以玉米秸秆为原料,在300、450℃和600℃下裂解得到3种生物炭,通过批处理实验讨论了溶液初始pH值和裂解温度对玉米秸秆及其生物炭吸附Cr（Ⅵ）的影响,并用吸附动力学模型和等温吸附模型对实验结果进行拟合。结果表明：对于同种吸附材料而言,溶液初始pH值越低,玉米秸秆及其生物炭对Cr（Ⅵ）的吸附量越大;当溶液初始pH值为3或5时,对Cr（Ⅵ）的吸附性能大小顺序为：玉米秸秆 > 生物炭300℃ > 生物炭450℃ > 生物炭600℃;当溶液初始pH=1时,对Cr（Ⅵ）的吸附性能大小顺序为：生物炭300℃ > 玉米秸秆 > 生物炭450℃ > 生物炭600℃,且生物炭300℃对Cr（Ⅵ）的最大吸附量约为141.24 mg·g-1。可见,溶液初始pH值越低,生物炭的裂解温度越低,越有利于生物炭对Cr（Ⅵ）的吸附。 相似文献
17.
不同热解温度生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附研究 总被引：3，自引：0，他引：3
以稻壳(RH)和棉花秸秆(CS)为原料,在300、400、500、600、700℃下制备了生物炭,研究不同添加量、不同初始pH、吸附时间对生物炭吸附水溶液中Pb~(2+)的影响。结果表明:生物炭添加量越大对Pb~(2+)的去除效果越好;热解温度越高,达到同样去除效果所需生物炭的量越少;吸附效果与溶液的pH呈正相关,pH在4~7的范围内,高温生物炭去除Pb~(2+)的效果更好。生物炭对Pb~(2+)的吸附更符合拟二级动力学模型(R~2≥0.992),热解温度越高,吸附速率越快,同时中温(500℃)和高温(600、700℃)生物炭对Pb~(2+)的平衡吸附量不低于49.0 mg·g~(-1)。制备稻壳和棉花秸秆生物炭较合适的温度是500℃。 相似文献
18.
甘蔗渣基生物质炭对溶液中Cd(Ⅱ)的吸附解吸作用 总被引：1，自引：0，他引：1
《江苏农业科学》2017,(3)
以典型南方农业废弃物甘蔗渣为前驱物,于350、450、550℃限氧条件下制备3种生物质炭,分别标记为BC350、BC450、BC550,研究其对溶液中Cd(Ⅱ)的吸附解吸特性,并探讨了p H值对吸附过程的影响。结果表明:伪二级动力学模型能较好地描述生物质炭对Cd(Ⅱ)的吸附动力学过程,其理论平衡吸附量(qe)大小顺序为BC550BC450BC350;生物质炭对Cd(Ⅱ)的吸附过程可采用Freundlich模型(平均R2为0.997 9)和Langmuir模型(平均R2为0.997 8)进行拟合,Langmuir模型可更好地描述Cd(Ⅱ)在3种生物质炭上的解吸过程(平均R2为0.924 0);生物质炭对Cd(Ⅱ)的吸附与解吸过程是不可逆的,存在着明显的迟滞效应(HI为1.347~1.944),并表现为负滞后效应;生物质炭对Cd(Ⅱ)的吸附量随溶液初始p H值的增大呈现先增加后减少的趋势,p H值为6时吸附量最大。因此,甘蔗渣基生物质炭能够强烈吸持溶液中的Cd(Ⅱ)且具明显的解吸迟滞效应,可作为外源Cd(Ⅱ)去除的良好环境功能材料。 相似文献
19.
研究利用真菌Neosartorya hiratsukae（M7）的冻干菌体吸附溶液中Cu2＋的特征。利用红外光谱分析了菌体的主要官能团,分别从动力学、等温吸附2方面进行试验,并研究了溶液pH值、Cu2＋初始浓度、吸附时间对吸附过程的影响。结果表明,菌体富含羟基、羧基等官能团;吸附的最适pH值为5.0;等温吸附过程可以用Langmuir方程进行描述,菌体对Cu2＋的最大吸附量为10.03 mg/g;菌体吸附Cu2＋的过程进行得很快,30 min内可达到平衡吸附量的78.6%,吸附在3 h内达到平衡,吸附过程可用二级动力学方程描述（R2=0.998）。 相似文献
20.
为了更好地处理废水中的Sb(Ⅴ),利用三价铝和高锰酸钾对生物炭进行改性,并使用比表面积(BET法)分析、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征改性前后的生物炭。通过对生物炭投加量、反应时间、Sb(Ⅴ)初始浓度、pH值进行研究,拟合分析试验数据,探究3种生物炭的吸附特性与吸附机理。结果表明,25℃下,固液比为1 g∶400 mL,反应时间为4 h,pH值为2时,原炭(BC)、Al~(3+)改性的生物炭(Al-BC)和高锰酸钾改性生物炭(KMnO_4-BC)对Sb(Ⅴ)的最大吸附量分别为4.41、10.48、30.06 mg/g,三者吸附量均整体随pH值的增大而逐渐减小。3种生物炭等温吸附曲线符合Langmuir等温模型,BC和KMnO_4-BC吸附动力学过程遵循拟二级动力学方程,Al-BC吸附符合拟一级动力学方程。生物炭吸附过程为以物理吸附行为主的物理-化学复合过程。BET比表面积分析结果表明,Al-BC比表面积及总孔体积最大,KMnO_4-BC粒径较小且其表面附着的晶体提高其吸附能力。FTIR结果表明,改性前后生物炭表面官能团差别不大。 相似文献