不同热解条件下制备的秸秆炭对铜离子的吸附动力学

【摘要】：研究了不同热解条件下制备的秸秆生物炭对铜离子的吸附动力学规律.以常见的玉米杆和番茄杆为原料,在限氧升温热解的条件下制备生物炭.研究不同热解温度(300、400、500、600、700℃)和不同热解时间(1、2、4、6、8 h)对秸秆生物炭吸附性能的影响,实验结果表明番茄杆样品T6004和玉米杆样品C6006分别获得对铜离子的最佳吸附效果,其去除率分别为98.40%和98.77%.通过批试验探明秸秆生物炭对Cu~(2+)的吸附动力学特征与机理,秸秆生物炭对Cu~(2+)的吸附动力学数据随时间的变化能很好地用准二级动力学方程进行拟合,说明生物炭对Cu~(2+)的吸附是一个复杂的过程,并不是简单的单层吸附.用颗粒内扩散模型进行拟合分析发现,热解时间和温度对秸秆生物炭的吸附边界层厚度均会产生不同程度的影响.此外,颗粒内扩散并非吸附过程的唯一控速步骤,表面吸附和液膜扩散共同控制吸附反应速率. 【作者单位】： 渤海大学化学化工学院环境科学与工程系;农业部环境保护科研监测所;
【关键词】： 秸秆 生物炭 热解 Cu~(+) 吸附动力学
【基金】：国家自然科学基金(51508026、41573127、51479005、51309013) 辽宁省科技厅公益项目(GY2013-C-011) 渤海大学博士启动基金(bsqd201415)资助~~
【分类号】：X703;O647.3
【正文快照】： 生物炭(Biochar)是在无氧或缺氧以及相对低温(700℃)的条件下,由动植物残体等生物质原料热解产生的富炭材料,具有孔隙结构发达,吸附能力强等特点,在农业和环境领域受到了广泛的关注,比如温室气体减排、农业土壤改良等[1-2].近年来,由于生物质基材料来源广泛、品种多、制备成

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