改性稻壳生物炭对水溶液中甲基橙的吸附效果与机制
来源：环境科学杂志2019年第1期北京时间：
作者：史月月,单锐,袁浩然
单位：中国科学院广州能源研究所, 广州 510640,中国科学院可再生能源重点实验室, 广州 510640,广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室, 广州 510640,中国科学技术大学纳米科技学院, 苏州 215123,中国科学院广州能源研究所, 广州 510640,中国科学院可再生能源重点实验室, 广州 510640,广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室, 广州 510640,中国科学院广州能源研究所, 广州 510640,中国科学院可再生能源重点实验室, 广州 510640,广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室, 广州 510640
摘要：本文以废弃稻壳为原料，通过不同改性方法将其制成生物炭吸附剂，并用于水体中甲基橙（MO）的吸附.通过氮吸附、X射线衍射（XRD）、傅立叶转换红外光谱（FT-IR）、扫描电镜分析（SEM）、热重分析（TG）、透射电镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）等技术分析了改性剂种类、浸渍比和热解温度对生物炭的物理化学性质及对MO吸附量的影响，发现热解温度为400℃，以ZnCl2为改性剂，浸渍比为2：1时制备的生物炭Z2RT400对MO的去除效果最好.以Z2RT400为吸附剂，探究吸附剂添加量、吸附时间、初始污染物浓度、溶液pH等对甲基橙吸附效果的影响，结果表明，饱和吸附时间为420 min，吸附反应的最佳pH为4，当吸附剂用量为10 mg，初始甲基橙浓度为2000 mg·L-1时，Z2RT400对MO的最大吸附量可达1967.72 mg·g-1；当吸附剂添加量为80 mg时，去除率最高可达99.52%.此外，对吸附机制进行分析，发现吸附等温线数据符合Freundlich模型，吸附动力学数据符合拟二级动力学模型，说明吸附以化学吸附为主，物理吸附为辅.因此，废弃稻壳为原料改性制备的生物炭可作为高效的有机染料吸附剂，并应用于水体中污染物的治理.
关键词：改性,氯化锌,稻壳生物炭,甲基橙(MO),吸附,
