TiO_(2)-SiO_(2)改性香蕉皮生物炭对水中二氯喹啉酸吸附性能研究

为了寻找有效去除污水中二氯喹啉酸(QNC)的方法,以农业废弃物香蕉皮为原料,磷酸、TiO_(2)和SiO_(2)为活化剂,制备了TiO_(2)-SiO_(2)改性香蕉皮生物炭(Ti-Si-BC)。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、比表面积法(BET)和元素分析(EDS)等手段对改性前后生物炭的物理化学性质进行表征,研究了Ti-Si-BC对QNC的吸附机理以及接触时间、初始浓度、温度和吸附剂用量等因素对吸附效果的影响。结果表明:磷酸、TiO_(2)和SiO_(2)的协同改性显著提高了生物炭的比表面积并增加了吸附点位。在QNC初始浓度为60 mg·L^(-1)时,Ti-Si-BC对QNC的吸附率是天然香蕉皮生物炭(BC)的2.5倍。Ti-Si-BC对QNC的吸附动力学过程更符合准二级动力学模型,说明吸附包括表面的物理吸附和内部的化学扩散。等温吸附过程更符合Freundlich模型,说明吸附为非均相多层吸附。热力学结果表明该吸附为吸热的自发反应。Ti-Si-BC对QNC吸附的机理主要包括孔隙填充、静电和氢键等作用,其吸附效果较BC明显提高,具有良好的应用潜力。

改性香蕉皮生物质炭对Cr(Ⅵ)的吸附研究

以香蕉皮为原料,采用化学改性和高温热解的方法制备了新型改性香蕉皮生物质炭并用作吸附剂去除水体中的Cr(Ⅵ)。分别探究了不同改性方法、pH值和吸附时间等因素对改性生物质炭吸附Cr(Ⅵ)的影响。结果表明,用ZnCl2改性的生物质炭对Cr(Ⅵ)的去除能力较强;在改性生物质炭用量为2 g/L,吸附时间为120 min,温度为25℃,pH=2,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为100 mg/L时,Cr(Ⅵ)吸附量为43.46 mg/g,对Cr(Ⅵ)去除率达86.9%。该生物质炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程符合准二级动力学方程,吸附反应为吸热过程。