不同熱解條件下制備的秸稈炭對(duì)銅離子的吸附動(dòng)力學(xué)

【摘要】：研究了不同熱解條件下制備的秸稈生物炭對(duì)銅離子的吸附動(dòng)力學(xué)規(guī)律.以常見(jiàn)的玉米桿和番茄桿為原料,在限氧升溫?zé)峤獾臈l件下制備生物炭.研究不同熱解溫度(300、400、500、600、700℃)和不同熱解時(shí)間(1、2、4、6、8 h)對(duì)秸稈生物炭吸附性能的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明番茄桿樣品T6004和玉米桿樣品C6006分別獲得對(duì)銅離子的最佳吸附效果,其去除率分別為98.40%和98.77%.通過(guò)批試驗(yàn)探明秸稈生物炭對(duì)Cu~(2+)的吸附動(dòng)力學(xué)特征與機(jī)理,秸稈生物炭對(duì)Cu~(2+)的吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化能很好地用準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行擬合,說(shuō)明生物炭對(duì)Cu~(2+)的吸附是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,并不是簡(jiǎn)單的單層吸附.用顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型進(jìn)行擬合分析發(fā)現(xiàn),熱解時(shí)間和溫度對(duì)秸稈生物炭的吸附邊界層厚度均會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響.此外,顆粒內(nèi)擴(kuò)散并非吸附過(guò)程的唯一控速步驟,表面吸附和液膜擴(kuò)散共同控制吸附反應(yīng)速率. 【作者單位】： 渤海大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程系;農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所;
【關(guān)鍵詞】： 秸稈 生物炭 熱解 Cu~(+) 吸附動(dòng)力學(xué)
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51508026、41573127、51479005、51309013) 遼寧省科技廳公益項(xiàng)目(GY2013-C-011) 渤海大學(xué)博士啟動(dòng)基金(bsqd201415)資助~~
【分類(lèi)號(hào)】：X703;O647.3
【正文快照】： 生物炭(Biochar)是在無(wú)氧或缺氧以及相對(duì)低溫(700℃)的條件下,由動(dòng)植物殘?bào)w等生物質(zhì)原料熱解產(chǎn)生的富炭材料,具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),吸附能力強(qiáng)等特點(diǎn),在農(nóng)業(yè)和環(huán)境領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注,比如溫室氣體減排、農(nóng)業(yè)土壤改良等[1-2].近年來(lái),由于生物質(zhì)基材料來(lái)源廣泛、品種多、制備成

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