纳米零价铁磁性生物炭对水中2,4,6-三氯酚吸附机理及动力学研究

利用黄豆壳合成纳米零价铁磁性生物炭（n ZVI-MBC）材料,运用X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）对其理化性质进行表征,探讨其对2,4,6-三氯苯酚（2,4,6-TCP）吸附机制,并考察溶液p H和n ZVI-MBC投加量等因素对吸附效果的影响。表征结果显示：n ZVI-MBC成功负载了α-Fe,且颗粒近似球形,呈团聚状。实验结果表明：n ZVI-MBC在p H为5～8出现阶段性吸附,吸附效果较好。n ZVI-MBC对2,4,6-TCP的吸附与二级动力学模型拟合度较好,且符合Langmuir吸附等温线方程,吸附过程主要受快速反应控制,降低反应温度有利于生物炭对水中2,4,6-TCP的吸附。

冻融过程对铁磁性生物炭同步稳定化土壤镉砷效果的影响

明确冻融过程对我国北方寒冷地区污染土壤重金属长期稳定化状态的影响是修复技术筛选的重要依据。本研究以多年原位重金属污染土壤为对象,针对Cd和As同步处理效果良好的富铁磁性生物炭(F-MBC),探究冻融过程中冻融频次与初始含水量对铁磁性生物炭同步稳定化土壤镉砷效果的影响。结果表明:随着冻融频次的增加,土壤pH和电导率呈先上升后下降的趋势,但均高于冻融前;同样冻融频次下,初始含水量的增加未对F-MBC处理土壤pH产生显著影响,但土壤电导率呈下降趋势。与冻融前相比,有效态Cd和As含量在冻融开始后经历了先上升后下降的过程,但均显著高于冻融前土壤;初始含水量增加导致土壤有效态Cd含量持续下降且显著低于未冻融对照,有效态As含量先上升后下降且高于未冻融对照。研究说明,经冻融过程后F-MBC仍可对Cd、As污染土壤实现同步稳定化修复,但As的污染再风险增加,为优化寒冷地区镉砷复合污染土壤的稳定化修复技术提供理论支持。