铁锰氧化物/生物炭复合材料对水中硝酸根的吸附特性

来源：环境科学杂志2018年第1期北京时间：

作者：郑晓青,韦安磊,张一璇,史良于,张潇

单位：西北大学城市与环境学院, 西安 710127,西北大学城市与环境学院, 西安 710127,西北大学城市与环境学院, 西安 710127,西北大学城市与环境学院, 西安 710127,西北大学城市与环境学院, 西安 710127

摘要：热解经过氯化铁和高锰酸钾浸渍的小麦秸秆，制备铁锰金属氧化物/生物炭复合材料，用以去除水中硝酸根.通过X射线光电子能谱和扫描电镜分析，发现复合材料表面形成了Fe（Ⅲ）/Mn（Ⅳ）二元金属氧化物颗粒.制备优化结果表明，复合材料比表面积可达153.116 m2 ·g-1，零电荷点可达9.76.同时，还调查了固液比、溶液初始pH值和共存阴离子等因素的影响.研究发现，复合材料在溶液pH值1.00~9.05时对NO₃-的去除率维持在75.40%~78.70%，且以配位交换为主要吸附机制.共存阴离子对吸附NO₃-竞争吸附的影响顺序为：Cl->SO₄2->PO₄3-.等温吸附实验数据符合Langmuir方程，且最大吸附量为37.3613 mg ·g-1.吸附动力学分析发现，吸附过程遵循二级动力学方程，且以化学吸附为主.热动力学分析表明，吸附过程为自发吸热过程.上述结果说明铁锰氧化物/生物炭复合材料对于去除水中NO₃-具有潜在价值.

关键词：生物炭,铁锰氧化物,硝酸根,吸附动力学,等温吸附,