赤泥/生物质共热解制铁碳复合材料及其还原去除水中Cr（Ⅵ）性能

来源：水处理技术杂志2026年第6期北京时间：

作者：张永江1, 李方艺2, 毛洁仪2, 冉涛2, 李希希1, 程治良2,*

单位：1.重庆化工职业学院环境与质量检测学院,401228;2.重庆理工大学化学化工学院,400054：重庆

摘要：水体中的Cr（Ⅵ）对生态环境和人体健康的危害极大,利用生物炭高吸附量及零价铁强还原性可大幅提升水中Cr（Ⅵ）的还原去除率。本文主要进行了赤泥/大薸共热解制备铁碳复合材料（Fe/C-CMs）,探究了赤泥/生物质质量比、烧结温度、烧结时间等制备因素对Fe/C-CMs性能的影响。然后,利用傅里叶变换红外吸收光谱（FT-IR）、热重（TG）和X射线衍射（XRD）对所烧制的材料进行晶相、表面基团等表征分析。以重铬酸钾溶液为模拟的Cr（Ⅵ）废水,开展Fe/C-CMs去除Cr（Ⅵ）实验研究,优化了Fe/C-CMs投加量、Cr（Ⅵ）初始浓度、废水溶液初始pH过程参数。并通过X射线光电子能谱（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）对反应前后的材料进行元素价态和表面特征进行分析,探究实验的去除机理。实验结果表明,Fe/C-CMs的最佳制备条件为：赤泥/大薸质量比为1∶2、烧结温度为700 ℃、烧结时间为2 h。在Fe/C-CMs投加量为0.3 g/L、Cr（Ⅵ）初始浓度为25 mg/L、废水溶液初始pH为1的最优条件下,Cr（Ⅵ）去除率可达98%以上。机理研究表明,Fe/C-CMs对Cr（Ⅵ）的去除机理主要是Fe⁰还原作用为主。本研究可为生物质、赤泥资源化利用,以及水溶液中Cr（Ⅵ）等重金属去除提供新思路。

关键词：生物质,赤泥,大薸,Cr(Ⅵ)

基金资助：重庆市技术创新与应用发展专项重点项目（CSTB2025TIAD-KPX0048）; 重庆市教育委员会科学技术研究计划资助项目（KJQN202304505）