花生壳生物炭对硝态氮的吸附机制研究

文献类型： 中文期刊

第一作者： 王荣荣

作者： 王荣荣;赖欣;李洁;常泓;张贵龙

作者机构：

关键词： 生物炭;硝态氮;吸附动力学;吸附等温线

期刊名称： 农业环境科学学报

ISSN： 1672-2043

年卷期： 2016 年 35 卷 09 期

页码： 1727-1734

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 以花生壳为原料,300℃热解条件下制得生物炭。通过批量平衡吸附试验,结合吸附前后FTIR、XPS图谱表征分析探索硝态氮(NO-3-N)在生物炭表面的吸附机制。结果表明,生物炭对NO-3-N的吸附显著受溶液pH值影响,当pH<6时有利于吸附的进行。随溶液初始NO-3-N浓度增加,生物炭对其吸附量逐渐增加,在初始浓度800 mg·L-1的吸附体系中,最大吸附量达40 mg·g-1,Freundlich方程可较好地拟合(R2=0.975)生物炭对NO-3-N等温吸附过程,吸附为非均一的多分子层吸附;生物炭对NO-3-N的吸附可在30 min达到平衡,伪二级动力学方程能够较好地描述吸附动力学过程,表明吸附以化学吸附为主。FTIR、XPS图谱分析表明,生物炭表面分布的羟基(-OH)、芳香环羰基(-C=O)及脂肪族醚类(-O-)等官能团参与了吸附过程,且与之相连的C原子结合能均增加。结合生物炭表面金属离子分布状况,综合分析认为,通过氢键形成和金属桥键作用是生物炭对NO-3-N吸附的主要机制。

分类号： X712`O647.3

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