生物碳质吸附剂对水中有机污染物的吸附作用及 机理
生物炭对污水典型污染物的去除机理与应用研究进展
生物炭对污水典型污染物的去除机理与应用研究进展生物炭是一种具有多孔结构和大比表面积的碳质材料，在环境治理和污水处理领域具有广泛的应用前景。
本文将从生物炭对污水典型污染物的去除机理和应用研究进展进行探讨，以期为相关研究提供参考。
生物炭是指在无氧或低氧条件下，将植物秸秆、木屑、废物等有机物热解而制得的一种碳质材料。
它具有多孔嵌杂结构和大比表面积的特点，因此具有较高的吸附能力和化学反应活性。
在污水处理领域，生物炭主要用于去除污水中的有机物、重金属、氮、磷等典型污染物。
其去除机理主要包括吸附、化学反应和微生物降解等多种方式。
生物炭的多孔结构赋予其良好的吸附能力。
生物炭的孔径大小和分布对其吸附性能起着决定性作用，较大的孔径适合吸附大分子有机物，而较小的孔径则适合吸附小分子有机物。
其大比表面积也能提高对污染物的吸附容量，从而有效去除污染物。
生物炭还可通过化学反应去除污染物。
生物炭表面的功能官能团（如羟基、羧基等）能够与污染物发生化学反应，包括酸碱中和、氧化还原等过程，从而将污染物转化为无害的物质。
由于生物炭中富含的碳元素，还可与某些污染物发生π-π作用、静电作用等非共价作用，进一步促进有机物的去除。
生物炭还能促进微生物降解。
生物炭不仅具有良好的吸附性能和化学反应活性，还能提供微生物生长的基质，促进微生物降解污染物。
生物炭本身也富含有机质和营养物质，能够为微生物提供能源和营养物质，增强微生物降解污染物的活性。
在污水处理中，生物炭广泛应用于去除有机物、重金属、氮、磷等典型污染物。
其在不同领域的应用研究进展如下：1. 生物炭对有机物的去除有机物是污水中的重要污染物之一，其去除对水质改善至关重要。
研究表明，生物炭对有机物具有良好的吸附性能和化学反应活性。
生物炭的吸附性能可通过调控其孔径大小和分布来提高，从而提高对有机物的去除效率。
结合化学反应和微生物降解，生物炭能够有效降解有机物，达到高效处理污水的目的。
重金属是污水中常见的有害物质，其去除对环境保护尤为重要。
《2024年活性炭的吸附机理及其在水处理方面的应用》范文
《活性炭的吸附机理及其在水处理方面的应用》篇一一、引言活性炭因其独特的物理化学性质，被广泛应用于水处理领域。
它凭借强大的吸附能力，能够有效地去除水中的杂质和有害物质，为我们的饮用水安全提供有力保障。
本文将深入探讨活性炭的吸附机理，以及其在水处理方面的应用。
二、活性炭的吸附机理活性炭是一种高度发达的碳材料，其内部具有丰富的孔隙结构。
活性炭的吸附机理主要涉及物理吸附和化学吸附两个方面。
1. 物理吸附：物理吸附主要依赖于活性炭表面的物理性质，如孔隙大小、比表面积等。
活性炭的孔隙结构可以有效地捕捉和容纳水中的杂质，如悬浮物、胶体等。
这些杂质被吸附在活性炭的表面或孔隙内，从而达到净化的目的。
2. 化学吸附：除了物理吸附外，活性炭还具有化学吸附的能力。
活性炭表面含有大量的含氧、含氮等官能团，这些官能团可以与水中的某些化学物质发生化学反应，形成化学键，从而实现化学吸附。
三、活性炭在水处理方面的应用活性炭在水处理方面的应用主要表现在以下几个方面：1. 去除水中异味：活性炭的强大吸附能力可以有效地去除水中的异味，如氯味、土味等，使水更加清新。
2. 去除有机物：活性炭能够吸附水中的有机物，如苯、酚等，有效降低水中的有机物含量。
3. 去除重金属离子：活性炭的孔隙结构可以有效地捕捉和容纳水中的重金属离子，如铅、汞等，从而降低水中的重金属含量。
4. 净化饮用水：活性炭作为饮用水处理的重要手段之一，可以有效地提高饮用水的质量，保障人们的饮用水安全。
四、结论活性炭因其独特的物理化学性质和强大的吸附能力，被广泛应用于水处理领域。
通过物理吸附和化学吸附两种方式，活性炭能够有效地去除水中的杂质和有害物质，为我们的饮用水安全提供有力保障。
在未来，随着科技的不断进步和人们对饮用水质量要求的提高，活性炭在水处理方面的应用将更加广泛。
我们应进一步研究和开发新型的活性炭材料和制备技术，以提高活性炭的吸附性能和耐用性，更好地服务于水处理领域。
生物炭对污水典型污染物的去除机理与应用研究进展
生物炭对污水典型污染物的去除机理与应用研究进展生物炭是一种由植物和动物残体经过高温热解制得的多孔碳材料，具有丰富的孔隙结构和大量的功能基团。
生物炭常常被用于土壤改良和污水处理等领域，其对污水中的典型污染物有很好的去除效果。
本文将对生物炭对污水典型污染物的去除机理与应用研究进展进行探讨。
1.1 生物炭的化学性质生物炭的化学性质对其去除污染物的效果起着重要作用。
生物炭具有丰富的功能基团，如羟基、羧基、酚基等，这些功能基团可以与污染物发生化学反应，从而实现去除污染物的目的。
1.2 生物炭的物理性质生物炭具有丰富的孔隙结构，包括微孔、中孔和大孔等不同尺寸的孔隙。
这些孔隙能够提供更多的吸附位点，增加生物炭对污染物的吸附能力。
孔隙结构也为微生物提供了生长繁殖的场所，促进了生物降解作用的发挥。
1.3 生物炭与微生物协同作用生物炭不仅可以直接吸附污染物，还可以与微生物协同作用，促进污染物的降解。
生物炭的孔隙结构可以提供微生物生长的场所，同时也可以保护微生物免受外界环境的影响。
生物炭表面的功能基团也可以提供营养物质，促进微生物的生长和代谢活动，从而加速污染物的降解过程。
1.4 生物炭对污水典型污染物的去除机理生物炭对污水中的典型污染物的去除机理主要包括吸附作用、化学反应和生物降解等几种途径。
吸附作用是最主要的去除机理之一，通过生物炭表面的功能基团与污染物之间的物理吸附作用，实现对污染物的去除。
生物炭还可以通过化学反应和生物降解等途径，将污染物转化成无害物质，从而实现污染物的彻底去除。
2.1 生物炭对重金属的去除重金属是污水中常见的一类污染物，具有强毒性和持久性。
研究表明，生物炭具有较强的吸附能力，可以有效去除水中的重金属。
生物炭的功能基团还可以与重金属形成络合物，从而实现对重金属的去除和稳定化。
2.3 生物炭对氮、磷的去除氮、磷是污水中的主要营养盐污染物，对水质造成严重影响。
研究表明，生物炭可以有效去除水中的氮、磷，主要通过吸附和微生物降解等途径。
生物炭对污水典型污染物的去除机理与应用研究进展
生物炭对污水典型污染物的去除机理与应用研究进展生物炭是一种具有高孔隙度和大比表面积的炭材料，其在环境修复中有着广泛的应用前景。
生物炭的应用可以有效地去除污水中的各种有机和无机污染物，如溶解性有机物、重金属、营养物等。
本文将针对生物炭在污水处理方面的应用研究进展进行综述。
一、生物炭的制备方法生物炭是一种由生物质在缺氧条件下热解而成的炭材料。
其制备方法通常有两种，分别是裂解和碳化方法。
其中，裂解方法是通过加热生物质使其分解产生生物炭，而碳化方法则是使用沥青或煤焦油等有机化合物将生物质碳化。
二、生物炭的特性生物炭具有高孔隙度和大比表面积等特点，使其在污水处理方面有着独特的应用。
生物炭的孔隙结构可以为微生物提供适宜的生存环境，从而有助于降解污染物。
同时，生物炭还可以吸附污染物，从而实现污染物的去除。
生物炭对污水的去除机理主要包括吸附和生物降解两种方式。
其中，吸附是指污染物被吸附在生物炭表面的过程，而生物降解则是指通过微生物代谢使污染物分解为无害物质的过程。
生物炭的吸附能力主要与其孔径和表面化学性质有关。
较大的孔径和表面卤素含量使其具有较强的吸附能力。
另外，生物炭吸附污染物还受到溶液pH、温度和物质浓度等因素的影响。
生物炭在污水处理中的应用得到了广泛的研究。
研究表明，生物炭可以同时去除多种污染物，如重金属和有机物等。
同时，生物炭的应用也可以减少传统处理方法的能源消耗和有害废弃物产生。
生物炭-生物反应器是一种新型的污水处理方法，其结合了生物降解和吸附的优势。
该方法对于高浓度有机废水处理有着较好的效果，并且其处理过程具有较高的稳定性和重复性。
此外，生物炭还可以与其他材料结合使用，以提高其污染物去除效果。
例如，生物炭/活性炭结合体可以去除水中的氯苯等有机污染物，而生物炭/矿物材料复合体可以去除磷等营养物质。
总之，生物炭在污水处理中的应用具有广泛的前景。
随着其制备技术和应用技术的不断发展，生物炭在环境修复和污染防治方面的应用将会越来越广泛。
小麦秸秆生物碳质吸附剂从水中吸附硝基苯的机理
小麦秸秆生物碳质吸附剂从水中吸附硝基苯的机理小麦秸秆生物碳质吸附剂（Wheat Straw-Based Biocarbon Adsorbent，WSBA）是以小麦秸秆为原料制备的生物碳质材料，其具有独特的分子结构、表面化学特性和非常高的比表面积，有效吸附各类水体中的有害污染物，是一种具有优良吸附性能的被广泛应用于水质治理的无机物。
WSBA能够从水中有效吸附硝基苯。
此类有机污染物具有易溶解特性，在大部分水体中存在较高含量，对生态环境和人体健康都具有一定的潜在危害。
吸附是WSBA吸附水体中的硝基苯的最主要机理。
硝基苯的分子中具有可相互作用的分子间相互作用，通过与WSBA表面的具有特异功能基中的氢键以及谷氨酸、酪氨酸、酒石酸终端基团等之间产生化学作用，使得硝基苯从水溶液中广泛地吸附到WSBA上。
除此以外，硝基苯介质中还有一定的电荷离子，可以与WSBA表面的离子受体正负电荷之间发生离子吸引，使之产生强烈的吸引力，促进硝基苯分子的吸附。
此外，WSBA中含有较多的树脂酸和半乳糖寡糖，它们能够形成膜结构与硝基苯分子之间发生疏水作用，促进硝基苯的吸附效果。
WSBA的吸附机理大体分为三步：吸引效应、物理吸附效应和化学吸附效应。
首先，硝基苯在溶液中的静电场被WSBA物质上的电荷相互作用，形成吸引效应。
其次，硝基苯分子已经吸引到WSBA上，经过WSBA的形成团和有机基的层层吸附，物理吸附效应也产生，使非共价键紧锁住这些分子。
最后，硝基苯通过与WSBA表面上不同相互作用的有机基之间发生多重化学反应，如醇羟基-软酸和枝状加成反应，生成了共轭环化合物络合物，共价键机构使硝基苯牢固地结合至WSBA表面，形成化学吸附效果。
WSBA能够有效吸附水体中的硝基苯，这是由其独特的分子结构、表面化学特性和非常高的比表面积所决定的。
这几种作用机理协同工作，使WSBA的吸附效果提升，同时也保证了水质的安全性。
污水处理中的生物活性炭吸附
生物活性炭吸附技术在不同水质、不同规模和不同环境条件下的应 用仍存在一定的限制和挑战。
如何应对生物活性炭吸附技术的挑战
加强科研投入
政府和企业应加大对生物活性炭 吸附技术研究的投入，推动技术
不断优化和完善。
建立示范工程
通过建立生物活性炭吸附技术示范 工程，展示技术的实际应用效果， 促进技术的推广和应用。
城市废弃物
如污泥、垃圾等，这些原 料经过适当处理后也可用 于制备生物活性炭。
生物活性炭的制备方法
物理法
01
通过物理手段如热解、活化等制备生物活性炭，该方法操作简
单，但产品性能一般。
化学法
02
通过化学手段如酸洗、氧化等制备生物活性炭，该方法产品性
能较好，但操作复杂，成本较高。
生物法
03
通过微生物的作用制备生物活性炭，该方法操作简单，成本低
生物活性炭吸附技术的原理
活性炭具有高比表面积和丰富的 孔结构，能够有效地吸附水中的
有机物。
微生物在活性炭的表面生长繁殖 ，通过降解有机物获得能量，同 时将有机物转化为无害的物质。
通过活性炭的吸附和微生物的降 解作用，实现对有机污染物的有
效去除。
生物活性炭吸附技术的优缺点
优点
生物活性炭吸附技术能够有效地去除 水中的有机物，具有较高的处理效率 和处理能力。同时，活性炭可以再生 利用，降低了处理成本。
05
生物活性炭吸附技术的发展前景 与挑战
生物活性炭吸附技术的发展前景
高效去除污染物
生物活性炭吸附技术具有高效去除水 中的有机物、重金属、氮、磷等污染 物的性能，为污水处理提供了新的解 决方案。
降低能耗和成本
促进环保产业发展
生物碳质吸附剂对水中有机污染物的吸附作用及机理
生物碳质吸附剂对水中有机污染物的吸附作用及机理
近年来，水污染是一个紧迫的环境问题，治水和提高水质已成为各国面临的一
项重大挑战。
有机污染物也是水污染的主要物质，其中异苯乙烯和挥发性有机化合物，是污染水体的重要物质。
如何有效地减少有机污染物的排放，提高水质，已成为当前国内外的热点问题。
生物碳质吸附剂作为一种可再生的新技术逐渐得到广泛应用。
它主要以生物质
材料（如棕榈粉、木粉、棉籽碎粉、玉米糠、玉米壳、椰壳碎片等）为原料，利用物理、化学或生物反应，经过一定的加工，制备出一种专门用于吸附有机污染物的碳质吸附剂。
生物碳质吸附剂吸附有机污染物的机理尚不完全清楚，主要有三种：一是力学
吸附，吸附物质在生物碳质吸附剂的微结构间产生力学静电吸附；二是疏水性降解，有机物分子在吸附剂疏水性表面会被剥离，缩短聚集键，降低有机物分子之间的相互作用而被降解；三是缓冲效应，生物碳质吸附剂具有较强的酸碱缓冲能力，它可以吸附水中有机物，通过改变水溶液缓冲系统，增加有机物溶解度，使有机物沉积，从而达到去除有机物的目的。
可以看出，生物碳质吸附剂对水中有机污染物具有较高的吸附效果。
生物碳质
吸附剂改变水溶液表面张力，改变有机物的溶解度。
此外，吸附剂具有多孔结构，孔径主要为3~10微米，提供了足够的吸附空间，减低了有机物的吸附能力，可显
著提高有机污染物的吸附效率。
综上所述，生物碳质吸附剂的出现不仅大大促进了水污染的治理，而且具有可
再生性、无毒性、低成本以及近乎无色、无味等优点。
它在水污染治理中的应用有着广泛的前景，将来的研究方向是加强对它的动力及吸附机理的研究，为更好地开发和应用生物碳质吸附剂提供理论支持。
生物活性炭原理
生物活性炭原理
生物活性炭是一种经过特殊处理的炭化生物质制品。
它由天然的生物质材料（例如柚子核、木剑草等）经过高温炭化和活化处理制成。
生物活性炭的主要作用是通过其具有的多孔结构和大比表面积，吸附和去除水中的有害物质和异味。
生物活性炭的多孔结构使其具有很高的吸附能力。
这是因为多孔结构为分子提供了大量的表面积，使得吸附物质能够充分接触到活性炭表面，并发生化学吸附作用。
此外，生物活性炭的多孔结构还能提供更多的孔隙容积，使得更多的污染物能够被吸附。
生物活性炭还具有很好的亲水性和亲油性。
这使得它可以同时吸附水中的有机物质和无机物质。
它可以去除水中的重金属离子、有机污染物、溶解性气体等。
此外，生物活性炭还能去除水中的异味，特别是有机物产生的异味，如腐败水中的臭味。
生物活性炭的活性是可以再生的。
在一段时间使用后，当生物活性炭表面几乎被吸附物质填满时，可以通过热解或蒸汽再生的方法，将吸附物质从生物活性炭上脱附，使其恢复吸附能力，延长使用寿命。
总之，生物活性炭通过其多孔结构、大比表面积和亲水亲油性，能够高效吸附水中的有害物质和异味。
它是一种常用的水处理材料，广泛应用于水处理、净水、净化空气和除臭等领域。
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1112)测定 8 种生物碳质吸附剂(P100-P700)中的 C, H, N 元素百分含量. 因样品经脱除灰分后使用, 故 O 元 素含量通过差减法得到; 样品平行测定 2 次, 用平均 值计算了各吸附剂中 H/C 和(N+O)/C 的原子比. H/C,
2.2 吸附性能
比较研究了 8 个生物碳质吸附剂(P100-P700)和 1 个 AC 对水中 4-硝基甲苯的吸附作用, 绘制了等温吸 附曲线(见图 1), 并对吸附数据进行拟合. 结果表明, 该等温吸附曲线符合 Freundlich 方程(见表 2). 由图 1 和表 2 可得, 生物碳质吸附剂对水中有机污染物具有 强的吸附能力, 在 400℃前随着炭化温度升高, 生物 碳质吸附剂的吸附性能逐渐增大, 即 P100 < P200 < P250 < P300 < P400 (图 1(a)). 当 4-硝基甲苯为低浓 度时, P400<P500;而高浓度时则为 P400 > P500, 说明 有多种吸附机制在起作用. 对高温处理后的生物碳 质, 其吸附量大小为 P600 < P500 < P700 < AC, 与样 品的比表面积 SA 大小一致(表 1). 由表 2 可得, 对 P100 样品, 等温吸附曲线呈良好的线性关系(N 指数
质量组成
原子比
C/%
H/%
N/%
O/%
(N+O)/C
O/C
H/C
50.34
6.09
0.70
42.87
0.651
0.639
1.440
56.58
5.66
0.87
36.88
0.502
0.489
1.191
60.48
5.47
0.85
33.20
0.424
0.412
1.077
67.55
4.23
1.06
27.15
0.315
及修复/缓解途径和机制, 因此, 研究其吸附机理一
直是环境科学和土壤化学的热点方向之一 [7~9]. 最近 5H
研究表明, 环境中普遍存在生物碳质如木炭、焦炭、
烟炱等 [10,11], 且具有超强的吸附性能 [12,13], 但有关其
6H
7H
吸附机理, 特别是与生物碳质的结构之间的定量关
系尚待深入 [14]. 同时, 对吸附机理及其与吸附剂结 8H
530
中国科学 B 辑: 化学 2008 年 第 38 卷 第 6 期
之一以及有机农药的降解产物的典型代表. 为此, 本 文以松针为生物质代表, 在 8 个不同炭化温度(100, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 700℃)下, 制备了一系列 生物碳质吸附剂, 用元素分析(CHN)和BET-N2 比表 面积表征其结构和表面特征; 以 4-硝基甲苯为目标, 以批量平衡法, 研究其吸附水中有机污染物的吸附 性能, 探讨其机理及其与吸附剂的结构特征之间的 定量关系, 为制备经济高效吸附剂、预测生物碳质的 吸附性能与机制提供理论依据.
531
陈宝梁等: 生物碳质吸附剂对水中有机污染物的吸附作用及机理
样品 名称
P100 P200 P250 P300 P400 P500 P600 P700
表1
处理温度/℃
100 200 250 300 400 500 600 700
生物碳质吸附剂的元素(CHNO)质量组成、原子比及其BET-N2比表面积
处理的新型吸附剂已成为了环境科学与工程领域关
注的焦点之一 [3], 其中涉及活性炭、有机黏土 [4,5]、
2H
3H
三油酸甘油酯-活性炭复合吸附剂 [6]等, 但对环境友 4H
好的生物碳质吸附剂的研究几乎为空白. 有机污染
物的吸附作用是非常典型的环境化学行为, 决定其
在土壤和水环境中的迁移转化、归趋、生物生态效应
(N+O)/C 比值分别表示生物碳质吸附剂的芳香性、极 性大小. 用 NOVA-2000E 表面积分析仪测定吸附剂 的比表面积(BET-N2 法).
1.4 等温吸附线绘制 用批量平衡法绘制了 8 种生物碳质吸附剂和 1
种 AC 对水中 4-硝基甲苯的等温吸附曲线. 具体步骤 为: 分别称取一定质量的样品于 8 mL 的样品瓶中, 分别加入 8 mL 不同起始浓度的 4-硝基甲苯溶液(0～ 320 mg/L), 共包括 10 个浓度点, 每个点重复 2 次, 同 时做 2 组对照空白(不加吸附剂); 使用的吸附背景液 为 pH = 7, 0.01 mol/L CaCl2 和 200 mg/L NaN3 混合溶 液, 以保证 4-硝基甲苯处于分子状态, 并控制离子强 度、抑制微生物降解作用. 样品瓶加盖内垫锡箔纸的 聚四氟乙烯垫片的盖子, 在(25±0.5)℃, 20 r/min, 避 光条件下旋转振荡 3 d; 平衡后, 于 4000 r/min 下离心 15 min; 取一定量上清液, 稀释后, 用岛津-2550 紫外 分光光度计于 284 nm 下测定吸光度, 计算平衡浓度. 实验表明, 瓶子吸附、挥发、生物降解、光降解损失 可忽略不计, 因此, 吸附量用质量差减法计算, 由平 衡浓度和吸附量绘制等温吸附曲线.
关键词
生物碳质吸附剂 有机污染物 分配作用 表面吸附作用 废水处理
我国水体有机微污染(如PAHs, PCBs, 芳香硝基
化合物)日趋严重, 其中痕量的有机污染物常具高生
物积累性、“三致”效应, 而且当前的水处理技术难以
有效去除此类有机污染物, 对饮用水安全和人群健
康构成严重威胁 [1,2]. 寻找经济高效、适合于饮用水 1H
浙江大学环境科学系, 杭州 310028 *联系人, Email: b0H lchen@
收稿日期: 2007-09-06; 接受日期: 2007-10-25 国家自然科学基金(批准号: 20577041)和教育部“新世纪优秀人才支持计划”(批准号: NCET-05-0525)资助项目
2 结果与讨论
2.1 生物碳质吸附剂的结构特征 在不同炭化温度下制得的生物碳质吸附剂具有
不均匀结构, 其C, H, N, O元素的质量分数, H/C和 (N+O)/C原子比, BET-N2 比表面积(SA)见表 1. 随着 炭化温度升高, 吸附剂的碳含量从 50.34%(P100)上 升到 84.61%(P700);相应的氢和氧的含量则分别从 6.09%, 42.87%下降为 1.25%, 13.04%. 人们常分别用 H/C, (N+O)/C原子比表征吸附剂的芳香性和极性指 数的大小 [16], 即H/C越小则芳香性越高、(N+O)/C比
1H
值大则极性越大. 由表 1 可见, P100 样品为高极性和 脂肪性, 但随炭化温度的升高, 生物碳质吸附剂的芳 香性急剧增加, 而其极性则急剧降低. 随着极性降低 和芳香性的增大, 意味着生物碳质逐渐从“软碳质”过 渡到“硬碳质”[17]. 同时, SA也发生着规律性的变化.
12H
P100 样品的SA 非常小(仅 0.65 m2/g), 而随炭化温度 升高而逐渐增大, 到 300℃时增至 19.92 m2/g; 温度增 加到 400℃时SA则突跃为 112.4 m2/g; 而P500 的
中国科学 B 辑:化学 2008 年 第 38 卷 第 6 期: 530 ~ 537
《中国科学》杂志社
SCIENCE IN CHINA PRESS
生物碳质吸附剂对水中有机污染物的吸附作用及 机理
陈宝梁*, 周丹丹, 朱利中, 沈学优
=1.00); 但随着炭化温度升高, N 指数小于 1.00, 并逐 渐降低, 说明其非线性程度逐渐增加; 对 P400~P700, 呈强的非线性吸附. 这主要是由于生物碳质的芳香 性增加, 即从“软碳”逐渐过渡为“硬碳”, 同时比表面 积增大造成的. 生物碳质 N 指数与其芳香性(H/C 比 值)呈良好的线性正相关(图 2), 即芳香性越高, 非线 性越强. 回归参数 lgKf 与 H/C 比值也呈良好的线性负 相关, 即 H/C 比值越小, lgKf 则越大. 因此, 由 N~H/C 比值、lgKf~H/C 比值的线性回归方程(图 2), 可预测 不同炭化温度制得的生物碳质吸附剂的吸附性能. 生物碳质吸附剂的吸附性能的规律性变化, 是源于 其结构变化而引起的分配作用和表面吸附作用的变 迁所致, 将在吸附机制部分进一步探讨.
0.65 6.22 9.52 19.92 112.4 236.4 206.7 490.8
SA 为 236.4 m2/g, 大于 P600 的 SA(206.7 m2/g); 最终 到 700℃时 SA 则高达 491 m2/g. 可见, 温度可调控生 物碳质的表面结构和性质, 将对其吸附特征和机理 产生重要影响.
0.301
0.746
76.04
2.88
1.13
19.94
0.209
0.197
0.451
79.38
2.20
1.08
17.34
0.175
0.164
0.329
83.00
1.80
0.95
14.24
0.139
0.129
0.258
84.61
1.25
1.10
13.04
0.127
0.116
0.176
比表面积/m2·g−1
1.2 生物碳质吸附剂的制备 生物碳质吸附剂的制备采用限氧升温炭化法 [14].
10H
具体为: 称取 20 g过 0.154 mm筛子的松针粉末于坩 埚中, 盖上盖子, 置于一定温度(100, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 700℃)的马弗炉中炭化 6 h; 经冷却至 室温后取出; 制得的炭化产物用 200 mL 1 mol/L的 HCl溶液处理 12 h, 去除灰分; 经过滤, 用蒸馏水洗 至中性后, 于 70~80℃过夜烘干; 过 0.154 mm筛子, 装于棕色瓶中, 作为生物碳质吸附剂用于结构表征 和吸附实验. 制得的样品标记为P100, P200, P250, P300, P400, P500, P600 和P700, 其中P代表松针, 后 面的数字代表所使用的炭化温度.