不同老化方法对生物炭表面特征及镉吸附能力的影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 李一凡

作者： 李一凡;郭嘉朋;黄洁;汪翔宇;赵会薇;苏世鸣;谷佳林;刘微

作者机构：

关键词： 生物炭;重金属;老化;表面特征;镉

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2023 年 39 卷 011 期

页码： 238-244

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 为明确不同自然环境过程(氧化还原、降雨、光照)对生物炭的老化作用及其对重金属吸附能力的影响,该研究以不同温度(200、500℃)和气氛(O2、N2)下热解的小麦秸秆生物炭为研究对象,采用化学氧化、干湿交替、紫外光照氧化 3种人工老化方法模拟生物炭在自然环境中的老化过程,并分析老化作用对生物炭理化性质及镉(Cd)吸附能力的影响.结果表明:与初始生物炭相比,老化作用使生物炭表面破碎,孔隙结构增多,提高了生物炭比表面积.干湿交替老化使低温生物炭的比表面积增大0.85倍,而经过化学氧化后的低温生物炭、高温生物炭比表面积分别增大8.81、0.37倍.老化过程使生物炭的官能团种类减少,且含氧官能团数量发生不同程度的变化,其中化学氧化使羧基、内酯基等含氧官能团增多,而干湿交替及紫外光照老化主要引起含氧官能团数量的减少.此外,热重分析结果表明化学氧化使低温生物炭热稳定性降低,经过不同方式老化后的高温生物炭热稳定性均增强.化学氧化、紫外光照、干湿交替 3种老化处理均可提高低温类和高温类生物炭的吸附能力,Cd2+吸附量分别提高 498.95%~799.36%、436.10%~768.43%、35.53%~128.10%.因此,生物炭实际应用时需综合考虑其环境过程、特性变化以及目标污染物种类,以促进生物炭环境应用的长远发展.

分类号： X505

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