微纳米粒径生物炭的结构特征及其对Cd2+吸附机制
来源：环境科学杂志2022年第1期北京时间：
作者：马文艳,裴鹏刚,高歌,孙约兵
单位：农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部产地环境污染防控重点实验室, 天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191,农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部产地环境污染防控重点实验室, 天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191,农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部产地环境污染防控重点实验室, 天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191,农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部产地环境污染防控重点实验室, 天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191
摘要：为探究不同微纳米粒径生物炭的结构特性和对Cd2+吸附性能的影响.通过筛分法和球磨法制备不同粒径（180~250、50~75和≤20 μm，分别表示为BC-1、BC-2和BC-3）玉米秸秆生物炭，利用元素分析、激光粒度分析、SEM、BET、FTIR和XPS等手段对生物炭的结构进行了表征，采用静态吸附实验研究了不同初始Cd2+浓度、吸附时间和pH条件下生物炭对Cd2+的吸附行为与机制.结果表明，随粒径减小，生物炭表现为pH值和Zeta电位均下降、芳香性和极性降低、比表面积和孔体积增大.不同粒径生物炭对Cd2+的吸附动力学符合准二级动力学模型，以化学吸附为主，其平衡时间依次为：BC-1（540 min）>BC-2（360 min）>BC-3（80 min）.Langmuir模型能更好拟合Cd2+在不同粒径生物炭上的吸附等温过程（R2>0.97），Cd2+最大吸附量随粒径减小而增大，表现为：BC-3（74.43 mg ·g-1）>BC-2（45.71 mg ·g-1）>BC-1（44.59 mg ·g-1）.生物炭吸附Cd2+主要机制有静电吸引、表面络合和阳离子-π作用.
关键词：生物炭,微纳米粒径,镉(Cd),球磨,吸附机制,
