热解温度对不同生物炭吸附铅和镉性能的影响OA北大核心CSTPCD

以芦苇、花生壳和稻杆为原料,分别在300℃和600℃下制备生物炭,考察不同生物炭对溶液中Pb^(2+)和Cd^(2+)的吸附性能,探讨其吸附机理。实验结果表明:准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型能够更好地拟合不同生物炭对Pb^(2+)和Cd^(2+)的吸附过程,生物炭对Pb^(2+)和Cd^(2+)的吸附均为化学吸附;3种生物炭对Pb^(2+)和Cd^(2+)吸附能力的顺序为稻杆生物炭(DBC)>花生壳生物炭(HBC)>芦苇生物炭(LBC);600℃制备的生物炭(DBC600)对Pb^(2+)和Cd^(2+)的吸附性能更好;25℃时,DBC600对Pb^(2+)和Cd^(2+)的饱和吸附量分别为91.06 mg/g和44.15 mg/g。3种生物炭吸附Pb^(2+)和Cd^(2+)过程的ΔG小于0,表明该吸附过程是自发的。3种生物炭吸附Pb^(2+)和Cd^(2+)的主要机理为矿物沉淀作用和离子交换作用,随热解温度的升高,离子交换作用在Pb^(2+)和Cd^(2+)吸附过程中的贡献率减小,金属阳离子与π电子间的配位作用的贡献率增大,而金属阳离子与含氧官能团间的配位作用的贡献率较小。