改性生物炭吸附废水中Sb(Ⅴ)的特性

来源：江苏农业科学杂志2019年第第08期北京时间：

作者：李佳霜; 冒国龙; 赵松炎; 胥思勤

单位：1.贵州大学国土资源部喀斯特环境与地质灾害重点实验室，贵州贵阳 550025； 2.贵州大学电气工程学院，贵州贵阳 550025

摘要：为了更好地处理废水中的Sb(Ⅴ)，利用三价铝和高锰酸钾对生物炭进行改性，并使用比表面积(BET法)分析、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征改性前后的生物炭。通过对生物炭投加量、反应时间、Sb(Ⅴ)初始浓度、pH值进行研究，拟合分析试验数据，探究3种生物炭的吸附特性与吸附机理。结果表明，25 ℃下，固液比为1 g ∶ 400 mL，反应时间为4 h，pH值为2时，原炭(BC)、Al3+改性的生物炭(Al-BC)和高锰酸钾改性生物炭(KMnO4-BC)对Sb(Ⅴ)的最大吸附量分别为4.41、10.48、30.06 mg/g，三者吸附量均整体随pH值的增大而逐渐减小。3种生物炭等温吸附曲线符合Langmuir等温模型，BC和KMnO4-BC吸附动力学过程遵循拟二级动力学方程，Al-BC 吸附符合拟一级动力学方程。生物炭吸附过程为以物理吸附行为主的物理-化学复合过程。BET比表面积分析结果表明，Al-BC比表面积及总孔体积最大，KMnO4-BC粒径较小且其表面附着的晶体提高其吸附能力。FTIR结果表明，改性前后生物炭表面官能团差别不大。

关键词：Sb(Ⅴ);三价铝;高锰酸钾;改性;生物炭;吸附

基金资助：国家自然科学基金(编号：41062007)；贵州省一流学科建设项目(编号：GNYL［2017］007)；贵州大学面向智能装备领域的“技术众筹”研究生创新基地项目(编号：JSZC［2016］003)；贵州大学研究生创新基金(编号：研理工2017049)。