生物炭負載水滑石復合材料的制備及其對Cr(Ⅵ)的吸附性能

編號：FTJS106949

篇名：生物炭負載水滑石復合材料的制備及其對Cr(Ⅵ)的吸附性能

作者：賀圭益 顏智勇 劉耀馳

關鍵詞： 甘蔗渣 生物炭 層狀雙金屬氫氧化物(水滑石) BC@MnAl-LDHs復合材料 吸附性能 Cr(Ⅵ)

機構： 湖南農(nóng)業(yè)大學環(huán)境與生態(tài)學院 中南大學化學化工學院

摘要： 以甘蔗渣纖維為原材料,采用碳化法和共沉淀法制備改性生物炭類吸附材料BC@MnAl-LDHs,通過靜態(tài)試驗研究BC@MnAl-LDHs的投加量(0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 g/L)、溶液初始pH(3、4、5、6、7、8)、污染物初始質(zhì)量濃度(5、10、20、40、60、80、100 mg/L)、溫度(298、303、308、313 K)和吸附反應時間(2、15、60、120、180、240、480、600、720 min)對其吸附Cr(Ⅵ)的影響,并運用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、比表面積及孔隙度分析(BET)對吸附Cr(Ⅵ)前后的BC@MnAl-LDHs進行表征與分析,同時分析其吸附機理。結果表明:當BC@MnAl-LDHs投加量為2.0 g/L、Cr(Ⅵ)初始質(zhì)量濃度為10 mg/L、pH為3時,Cr(Ⅵ)去除率可達95%以上,改性提高了甘蔗渣活性炭對Cr(Ⅵ)的去除效率;BC@MnAl-LDHs對Cr(Ⅵ)的吸附等溫線更符合Freundlich吸附模型,在313 K下,用Langmuir模型擬合得到其飽和吸附量為56.42 mg/g,符合擬二級動力學模型,吸附過程為多分子層、自發(fā)、吸熱的化學吸附過程;BC@MnAl-LDHs含有豐富的含氧官能團,有助于其對Cr(Ⅵ)的去除,BC@MnAl-LDHs對Cr(Ⅵ)的吸附作用主要包括氧化還原、離子交換和靜電吸附。