秸秆生物碳质吸附剂的制备及其吸附性能

为了开辟一条废弃生物质材料利用的新途径,该研究以小麦秸秆为生物质材料,通过中低温区间限氧升温熔融碳化方法制备生物碳质吸附剂,并以铜离子为例,研究吸附剂对废水中重金属的吸附性能。结果表明:在中低温区间(200～500℃)制备的吸附剂产率高、能耗小、制备工艺简单、吸附速率快、达到平衡时间短,最慢的吸附剂(P200)需要3 h达到吸附平衡,最快的吸附剂(P500)仅需0.5 h就达到吸附平衡。30℃时吸附剂P500对铜离子的饱和吸附量为11.19 mg/g。吸附动力学过程符合Lagergren准二级反应动力学模型,吸附等温线符合Langmuir方程,分离因子RL值在0～1之间,为有利吸附。扫描电镜分析显示,随着碳化温度的升高,秸秆的微孔变形程度加剧,增大了表面粗糙程度,孔道效应更易发挥,从而提高吸附性能,为生物质吸附剂的工程应用提供参考。

生物碳质吸附剂对水中有机污染物的吸附作用及机理

以松针为生物质代表，通过控制不同炭化温度（100～700℃），制备了一系列生物碳质吸附剂，表征了其结构和表面特征；以4-硝基甲苯为目标，探讨吸附剂在水中对有机污染物的吸附性能、机理及与其结构特征之间的定量关系，为制备经济高效吸附剂和预测其吸附性能与机制提供理论依据．结果表明，生物碳质吸附剂的芳香性随炭化温度的升高而急剧增加、极性指数（（N＋O）/C）则急剧降低，逐渐从“软碳质”过渡到“硬碳质”，同时其比表面积则迅速增大．生物碳质吸附剂对水中4-硝基甲苯具有强的吸附能力，等温吸附曲线符合Freundlich方程，N指数和1gKf与其芳香性呈良好的线性关系．定量描述了分配作用与表面吸附对生物碳质总的吸附作用的贡献．表面吸附的贡献量随炭化温度升高而迅速增大，表面饱和吸附量与吸附剂的比表面积呈良好的线性正关系；硬碳质吸附剂的最大表面吸附量（Qmax，SA）与理论计算值（2．45μmol／m^2）相当，而软碳质吸附剂的Qmax．SA值则高于理论值．生物碳质的分配作用（Kom）取决于分配介质与有机污染物的“匹配性”和“有效性”，Kom值随（N＋O）/C降低呈现先升高后降低的趋势．

氯化锌法改性小麦秸秆制备生物碳质吸附剂及其对磷酸根的吸附效果

为实现农作物秸秆资源化,解决水体富营养化问题,将小麦秸秆化学改性成一种可以有效吸附水体中磷酸根的生物碳质吸附剂,重点考察了氯化锌法改性小麦秸秆制备生物碳质吸附剂的最佳工艺条件以及产品对水体中磷酸根的去除效果。结果表明,当氯化锌溶液质量浓度为250 g/L、浸渍比为2.2∶1、活化温度为600℃、活化时间为45 min时,所得的小麦秸秆生物碳质吸附剂的得率为37.85%,对磷酸根的去除率为99.33%。