胺硫改性生物炭对水溶液中不同重金属离子的吸附特性及吸附稳定性

来源：环境科学杂志2021年第1期北京时间：

作者：汪存石,何敏霞,周峰,陈靓,祝建中

单位：河海大学环境学院, 南京 210098,河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室, 南京 210098,光大环境科技(中国)有限公司, 南京 211106,江苏易周生态环境科技有限公司, 南京 211800,江苏省秦淮河水利工程管理处, 南京 210001,河海大学环境学院, 南京 210098,河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室, 南京 210098

摘要：以玉米秸秆为原料热裂解制备生物炭，利用二乙烯三胺和二硫化碳，通过酸化氧化，曼妮希反应胺基改性、二硫化碳巯基取代对生物炭进行胺硫双基团改性，研究胺硫改性生物炭（BC-SN）对Pb2+、Ni2+及Cd2+在单一和三元体系下的吸附特性和吸附稳定性.表征分析证实了生物炭表面胺硫双基团改性成功，且具有比表面积大、表面官能团丰富的特点.对吸附过程进行了pH值、吸附剂投加量和吸附平衡时间的研究.结果表明，单一体系下，吸附平衡时间为4 h，最佳投加量为1、0.8和1.2 g·L-1，吸附满足准二级动力学方程；三元体系下，吸附平衡时间缩短到1.5h，最佳投加量为0.4、1.6和0.8 g·L-1，选择吸附顺序为Pb2+ > Cd2+ > Ni2+，吸附总量为0.67 mmol·g-1，均大于单个重金属离子的吸附量，说明BC-SN对3种重金属离子共存下的污染水体处理效果更好.Pb2+和Cd2+的吸附以重金属硫化物和螯合氨基形式稳定结合，Ni2+的为多种官能团的混合吸附；Pb2+和Cd2+竞争吸附时结合能更高，吸附稳定性强.

关键词：秸秆生物炭,胺硫改性,重金属,选择吸附,吸附稳定,