废弃豆渣派生多孔碳对橙黄G的吸附性能与机制

来源：江苏农业科学杂志2020年第第09期北京时间：

作者：陈锋; 张军蕊; 王晓毅; 罗凯; 张燕玲; 马培

单位：1.河南工程学院资源与环境学院，河南郑州 451191； 2.河南省化工研究所有限责任公司，河南郑州 450052

摘要：以天然生物质废弃物(豆渣)为原材料，以碳酸钾为活化剂，采用一步碳化活化法制备豆渣派生多孔碳(soybean residue-derived porous carbon，SPC)-K。随后通过控制变量法，系统研究吸附剂种类、初始浓度和温度、投加量和时间等因素对SPC-K吸附橙黄G效果的影响，并通过表征分析探讨相关的吸附机制。结果表明，经碳酸钾活化得到的SPC-K对橙黄G的吸附性能优于经磷酸处理得到的SPC-P和未经处理得到的SPC；SPC-K对橙黄G的吸附量随着橙黄G浓度的增大而增加，温度的升高有利于吸附的进行，25 ℃下SPC-K对橙黄G的吸附量最高可达 1 606 mg/g；吸附率随着SPC-K投加量的增加而增大，吸附的最优pH值为3，吸附2 h后基本可以达到吸附平衡。利用扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)对SPC-K吸附橙黄G前后的形貌结构进行表征，结果证实，SPC-K为具有片状结构的无定型多孔碳，比表面积为1 247.3 m2/g，孔体积为0.75 cm3/g，且表面含有羟基和羧基等含氧官能团，并提出SPC-K对橙黄G的主要吸附包括孔隙吸附和含氧官能团的化学吸附。

关键词：橙黄G;废水处理;活化剂;豆渣派生多孔碳;孔隙吸附;化学吸附