固定化蟹壳生物炭制备及吸附Pb^(2+)的研究

以废弃的蟹壳为原料制备蟹壳生物炭(BC),采用海藻酸钠固定制备复合凝胶球。结合成球形态和对Pb^(2+)的去除率发现,在BC与海藻酸钠质量比为1∶2的条件下制备的蟹壳生物炭-海藻酸钠凝胶球(BC-SA)的性能最佳。探究了影响BC-SA吸附Pb^(2+)的因素及其再生能力,通过扫描电镜和傅里叶红外光谱仪对未添加BC的凝胶球和吸附Pb^(2+)前后的BC-SA进行表征。结果表明,Pb^(2+)溶液初始pH、BC-SA投加量、Pb^(2+)初始浓度和反应时间都会对BC-SA吸附Pb^(2+)产生显著影响。吸附过程符合拟二级动力学模型,表明吸附以化学吸附为主,Langmuir等温线可以更好地拟合实验数据,Pb^(2+)最大去除率为91.06%。再生结果表明,经5次解吸-吸附循环后,BC-SA对Pb^(2+)的去除率为82%,展现出良好的可重复利用性。BC得以成功地固定且BC-SA表面的羟基和羧基与Pb^(2+)之间发生了官能团的络合作用。