酸碱改性生物炭对水中磺胺噻唑的吸附性能研究

摘要：

以马铃薯茎叶为原料,采用限氧裂解法制备生物炭,通过H2SO4和KOH处理制备酸、碱改性生物炭.应用比表面积法(BET)、扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)研究了改性前后3种生物炭的结构与性质,并通过单因素实验研究了吸附时间、温度、磺胺噻唑初始浓度、pH值等因素对原始及酸碱改性3种生物炭吸附磺胺噻唑效果的影响,初步探讨了吸附机制.结果表明,3种生物炭对磺胺噻唑的吸附行为符合准二级动力学方程;酸改性生物炭对磺胺噻唑的吸附等温线符合Temkin模型,原炭和碱改性生物炭的吸附等温曲线符合Freundlich模型.酸改性极大的提高了生物炭对磺胺噻唑的吸附能力,最大吸附量为7.69 mg·g-1,是原炭吸附量的2.4倍;溶液pH对3种生物炭吸附磺胺噻唑影响不明显.热力学研究表明,酸改性生物炭对磺胺噻唑的吸附为自发的吸热反应.FTIR分析表明,酸改性生物炭表面有更多含氧官能团,为磺胺噻唑的吸附提供了吸附点.氢键、范德华力及偶极距力作用对生物炭吸附磺胺噻唑起到主要作用.

关键词：生物炭、酸碱改性、磺胺噻唑、吸附

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分类号：X703(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金21307050;兰州大学中央高校基本科研业务费专项资金No.lzujbky-2016-162Supported by the National Natural Science Foundation of China21307050;the Fundamental Research Funds for the Central Universities at Lanzhou Universitylzujbky-2016-162

在线出版日期：2017-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：4119-4128