| 甘蔗渣生物炭吸附-还原Cr （Ⅵ）的反应研究 |
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| 引用本文： | 林春岭,钟来元,钟晓岚,韦碧玉,尹俊泳.甘蔗渣生物炭吸附-还原Cr （Ⅵ）的反应研究[J].农业环境科学学报,2023,42(10):2335-2345. |
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| 作者姓名： | 林春岭 钟来元 钟晓岚 韦碧玉 尹俊泳 |
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| 作者单位： | 广东海洋大学滨海农业学院, 广东 湛江 524088;广东海洋大学化学与环境学院, 广东 湛江 524088 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（41371316） |
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| 摘 要： | 以甘蔗渣为原材料，在限氧条件下经600℃碳化制备生物炭RC，经800℃碳化制备生物炭HC，分别研究两者对Cr （Ⅵ）的吸附-还原反应。采用扫描电子显微镜-能谱（SEM-EDS）、比表面积和孔隙分析（BET）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）和拉曼光谱（RS）等对甘蔗渣生物炭表面性质进行表征，从吸附等温线、吸附动力学等角度探讨甘蔗渣生物炭对Cr （Ⅵ）的吸附-还原反应特征及其机理。结果表明：甘蔗渣生物炭具有丰富的孔隙结构和表面活性基团，且随着碳化温度升高，甘蔗渣生物炭表面孔隙度和芳香化程度增加，而含氧官能团OH、C O等相对含量则降低。HC对Cr （Ⅵ）的吸附-还原去除效果最好，总去除量高达117.28 mg·g-1，较RC增加了82.42 mg·g-1，其中吸附反应的去除量为76.00 mg·g-1，比RC增加了67.99 mg·g-1。随着碳化温度升高，生物炭缺陷程度降低，电子传递能力增强。HC对Cr （Ⅵ）的还原量为87.40 mg·g-1，较RC增加了57.03 mg·g-1。吸附等温线和吸附动力学拟合结果显示，甘蔗渣生物炭对Cr（Ⅵ）的吸附更符合拟二级动力学模型。Langmuir模型适用于HC对Cr（Ⅵ）的吸附，Freundlich模型适用于RC对Cr （Ⅵ）的吸附。XPS和FTIR分析结果显示，甘蔗渣生物炭对Cr （Ⅵ）的去除机理为静电吸附、还原和络合作用，其中RC、HC吸附作用的相对贡献率分别为22.98%、64.80%，还原反应的相对贡献率分别为87.12%、74.52%，表明甘蔗渣生物炭对Cr （Ⅵ）的去除过程以还原为主。
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| 关 键 词： | 甘蔗渣生物炭 Cr (Ⅵ) 去除机理 吸附 还原 |
| 收稿时间： | 2022/12/16 0:00:00 |
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