荷叶活性炭吸附铍的效果及机理研究

含铍废水有重大环境危害,为了找到低成本且有效的解决办法,采用水热预处理方式制备了荷叶活性炭,并将其用于含Be(Ⅱ)废水的处理。结果表明,荷叶活性炭的吸附效果优异,可以有效去除废水中的铍。最后,结合SEM、FTIR和XRD表征手段,探讨了荷叶活性炭对铍的吸附机理。结果表明:在pH=3.0、铍初始浓度10 mg/L、荷叶活性炭投加量为3 g/L、吸附温度为25℃、吸附平衡时间30 min的条件下,荷叶活性炭对铍的最佳吸附效率为99%;荷叶活性炭对铍的吸附符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型;荷叶活性炭的Langmuir单层吸附量为30.26 mg/g。荷叶活性炭对铍的吸附机理主要为表面吸附及颗粒内扩散。通过傅里叶变换红外光谱图(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等表征手段可知,在吸附过程中,铍与荷叶活性炭上的羟基反应生成了氢氧化铍沉淀。本研究为水相铍污染的可持续修复绿色材料开发作出了贡献。

荷叶基活性炭-氧化铋纳米复合材料的制备及其在环保储能器件中的应用

本文用干枯的荷叶为原料,通过低温脱水、高温碳化及活化等工艺获得化学稳定高、导电性好、高比表面积的荷叶基生物质活性炭,然后通过水热法制备出一系列新型荷叶基活性炭-氧化铋纳米复合材料。采用电化学方法研究了荷叶基活性炭的活化温度和溶剂热反应温度对新型荷叶基活性炭-氧化铋纳米复合材料构筑的超级电容器赝电容行为的影响规律。研究结果表明新型荷叶基活性炭-氧化铋纳米复合材料的质量比电容随着荷叶基活性炭的活化温度的增加而先快速增大而后略微减小,在荷叶基活性炭的活化温度为600摄氏度时制备的荷叶基活性炭-氧化铋纳米复合材料的赝电容性能最优,其质量比电容为340.6 F·g^(-1)(电压扫描速率为5 mV·s^(-1));新型荷叶基活性炭-氧化铋纳米复合材料的质量比电容随着溶剂热反应温度的增加而先增大而后减小,在溶剂热反应温度为170摄氏度时制备的荷叶基活性炭-氧化铋纳米复合材料的赝电容性能最优,其质量比电容为536.3 F·g^(-1)(电流密度为1 A·g^(-1))。