窄孔径含磷棉秆生物质炭的制备及对四环素的吸附机制

来源：环境科学杂志2023年第1期北京时间：

作者：曾少毅,李坤权

单位：南京农业大学工学院, 南京 210031,南京农业大学工学院, 南京 210031

摘要：以棉秆为生物质原料，磷酸为改性剂，一步碳化制备了兼具高比表面积（1916 m2 ·g-1）和孔体积（1.3982 mL ·g-1）的窄孔径含磷棉秆生物质炭（CSP），并研究了其对四环素（TC）的吸附行为.结果表明，磷酸改性制备的窄孔径含磷棉秆生物质炭对TC吸附量高达669 mg ·g-1，是未改性棉秆炭的43.6倍；红外光谱（FTIR）、X射线（XPS）和等温吸附研究表明，CSP对TC的高吸附量是表面络合、氢键、孔隙填充和π-π色散等多种吸附力共同作用的结果，其中磷酸改性赋予的高活性磷酸酯类基团（P—O—C）与TC分子间的化学络合作用强且贡献度高，是吸附量显著提升的最关键因素.静态等温吸附与热力学研究结果进一步证实TC在含磷棉秆炭吸附过程中化学吸附起主要作用，吸附过程属于自发的吸热过程.研究结果可为利用棉秆资源定向制备高效吸附TC的高活性磷掺杂生物质炭提供了一种潜在的简便高效途径.

关键词：窄孔径,磷酸改性,四环素(TC),增强吸附,吸附机制,