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微纳米粒径生物炭的结构特征及其对Cd2+吸附机制

文献类型： 中文期刊

作者： 马文艳;裴鹏刚;高歌;孙约兵

作者机构：

关键词： 生物炭;微纳米粒径;镉（Cd）;球磨;吸附机制

期刊名称：环境科学

ISSN： 0250-3301

年卷期： 2022 年 43.0 卷 07 期

页码：

收录情况： EI（2022版） ; 北大核心（2020版） ; CSCD（2021-2022年度） ; 科技核心（2021版）

摘要： 为探究不同微纳米粒径生物炭的结构特性和对Cd2+吸附性能的影响.通过筛分法和球磨法制备不同粒径（180～250、 50～75和≤20μm,分别表示为BC-1、 BC-2和BC-3）玉米秸秆生物炭，利用元素分析、激光粒度分析、 SEM、 BET、 FTIR和XPS等手段对生物炭的结构进行了表征，采用静态吸附实验研究了不同初始Cd2+浓度、吸附时间和pH条件下生物炭对Cd2+的吸附行为与机制.结果表明，随粒径减小，生物炭表现为pH值和Zeta电位均下降、芳香性和极性降低、比表面积和孔体积增大.不同粒径生物炭对Cd2+的吸附动力学符合准二级动力学模型，以化学吸附为主，其平衡时间依次为：BC-1 （540 min）>BC-2 （360 min）>BC-3 （80 min）.Langmuir模型能更好拟合Cd2+在不同粒径生物炭上的吸附等温过程（R~2>0.97）, Cd2+最大吸附量随粒径减小而增大，表现为：BC-3 (74.43 mg·g-1)>BC-2 (45.71 mg·g-1)>BC-1 (44.59 mg·g-1).生物炭吸附Cd2+主要机制有静电吸引、表面络合和阳离子-π作用.

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