碳酸钾添加比例对玉米秸秆生物炭表面特性的影响

摘要：

在600℃的热解温度下通过添加不同比例的碳酸钾制备活性生物炭.对比分析了碳酸钾活化生物炭(KBC)和普通生物炭(BC)的特性,包括生物炭红外光谱特征、表面官能团、比表面积和孔径分布及吸附动力学过程等.结果表明,经碳酸钾活化的生物炭比表面积大为提高,最高达到566 m2 g-1(KBC-2-600),而普通生物炭(BC600)的比表面积仅为86.8 m2 g-1,KBC600系列的介孔容积和微孔容积均显著高于BC600,介孔容积平均扩大了16倍,微孔容积平均扩大了4倍,同时提高了微孔率.经碳酸钾活化的生物炭表面官能团的数量和饱和度发生改变,在1256 cm-1~3414 cm-1处,官能团的总体含量均低于普通生物炭,酯类羰基消失,形成氢键的能力减弱,非饱和醚类增加,芳香性和非极性提高,此表面特征更有利于吸附非极性芳香类污染物.对萘吸附的动力学实验表明,BC600和KBC-4-600均适合以二级动力学模型拟合,经碳酸钾活化后,生物炭的吸附性能提高,颗粒内扩散模型拟合结果表明,经碳酸钾活化后,生物炭内部孔隙复杂程度和数量均得到提高.碳酸钾活化的生物炭表面性质优良,作为高效吸附剂用于修复非极性芳香类污染有很大潜力.

关键词：生物炭、碳酸钾、浸渍比、孔径分布、红外光谱、萘吸附

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分类号：TQ424.1

资助基金：国家自然科学基金项目41271331资助 Supported by the National Natural Science Foundation of China41271331

在线出版日期：2017-12-26（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：1508-1517