共热解法制备方解石/生物炭复合材料及其吸附Pb(II)性能和机制

文献类型： 中文期刊

第一作者： 王申宛

作者： 王申宛;钟爽;郑丽丽;艾斌凌;校导;郑晓燕;杨旸;盛占武

作者机构：

关键词： 方解石;椰壳;生物炭;复合材料;Pb(II);吸附

期刊名称： 复合材料学报

ISSN： 1000-3851

年卷期： 2021 年 12 期

页码： 4282-4293

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 为了制备一种高效吸附含Pb(II)废水的生物炭材料,以椰壳(CS)和方解石(CAL)为原料,采用共热解法分别在500℃、600℃、700℃制备了方解石/生物炭(CAL/BC)复合材料。通过SEM、ICP-MS、BET、XRD、FTIR等方法对CAL/BC复合材料的表面微观形态和结构进行了表征。结果发现,三种热解温度条件下,CAL均能够与CS紧密结合,而且CAL/BC具有较大的比表面积,表面含有丰富的官能团。批量吸附实验结果表明,CAL和CS质量比为1∶2,pH值为5.5,吸附剂添加量为1.5 g·L~(-1),此时CAL/BC复合材料对Pb(II)的吸附量分别为95.24 mg·g~(-1)(500℃)、99.01 mg·g~(-1)(600℃)、185.19 mg·g~(-1)(700℃),可见热解温度为700℃时,吸附效果最佳。吸附过程符合二级动力学模型和Langmuir等温线模型。CAL/BC复合材料吸附Pb(II)的主要机制是沉淀、离子交换、阳离子-π作用、孔隙填充和静电引力。此外,CAL/BC复合材料在4次吸附-解吸循环后仍能保持较高的Pb(II)去除率。因此,共热解法制备的CAL/BC复合材料在处理废水中的Pb(II)方面具有广阔的应用前景。

分类号： X703`TB332

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