NaOH改性荷梗生物炭的制备及对苯酚的吸附特性

工业含酚废水的产生和苯酚运输的意外泄漏会对环境安全和人类健康造成威胁。以荷梗为原料,利用NaOH改性制备一种新型的高性能苯酚吸附剂。通过正交实验对吸附剂的制备条件(质量比、活化温度、活化时间)进行优化并研究吸附过程的等温吸附、动力学吸附和共存离子竞争。结果表明:在活化温度800℃、活化时间1.5 h、LBC/NaOH质量比为1∶3的条件下制备的SBC最佳,BET比表面积为2689.00 m^(2)/g,最大吸附容量为156.25 mg/g;Freundlich模型更适合描述对苯酚的等温吸附过程,而准一级动力学模型更适合描述对苯酚的动力学吸附过程;NaOH改性荷梗生物炭对苯酚的吸附机理主要包括表面吸附/孔隙填充机制、π-π相互作用和静电吸附作用;随着苯酚溶液pH值的增加,吸附量降低;NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)共存离子对SBC对苯酚的吸附没有明显影响,NH_(4)^(+)离子有一定的促进作用,而PO_(4)^(3-)、Cd^(2+)、Pb^(2+)离子则有一定的抑制作用。

荷梗生物炭吸附突发苯酚污染研究

苯酚意外泄漏以及工厂苯酚废水排放会对环境和人体安全造成很大危害,做好突发苯酚污染状况的应急处置工作至关重要。以荷梗为原材料制备出对苯酚具有吸附效果的生物炭,采用单因素实验法探究炭化温度、炭化时间对荷梗生物炭的收率及对苯酚吸附效果的影响,得出荷梗生物炭的最佳制备条件。利用SEM、BET比表面积测定法、FT-IR分析法、Zeta电位分析等方法对荷梗生物炭进行表征,探究等温吸附、动力学吸附、投加量、pH对苯酚吸附的影响。结果表明:荷梗生物炭的收率随炭化温度的升高而降低,随炭化时间的增加而降低;对苯酚的吸附量随炭化温度的升高而升高,随炭化时间的增加而先增加后减少;荷梗生物炭的最佳制备条件为炭化温度800℃、炭化时间2 h、升温速率10℃/min;荷梗生物炭的比表面积为28.36 m^(2)/g,最大吸附量为38.67 m^(2)/g,当投加量为0.3 g时,对苯酚的去除效率达到60.98%;随着苯酚pH的增大,荷梗生物炭对苯酚的吸附效果变差;荷梗生物炭对苯酚的吸附机理包括氢键作用、π-π相互作用、孔隙填充效果;Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型能更好地模拟LBC吸附苯酚的过程。