FeCl_(3)活化的麦秸活性炭对水中硝酸根的去除

为获得硝酸根吸附能力高的麦秸活性炭,用FeCl_(3)溶液作为活化剂,制得负载铁氧化物的麦秸活性炭,并利用响应面回归分析方法优化制备条件。结果表明:炭化温度527℃、FeCl_(3)添加质量比92.5%为最佳制备条件,制备的麦秸活性炭(FAC)吸附能力高于同温度下未添加FeCl_(3)的麦秸生物炭(WBC)。FAC中铁元素含量、BET比表面积和孔体积都大于WBC,其对N2的吸附等温线类型介于Ⅱ型与Ⅳ型之间。FAC孔隙中包含大量的缝形孔,且负载多种铁氧化物成分,饱和磁化强度为4.12 emu·g^(-1),具有良好的磁响应性。FAC的Langmuir氮最大吸附量为14.68 mg·g^(-1)(以NO_(3)^(-)计为65.01 mg·g^(-1)),吸附量随溶液pH值的升高而降低。溶液中硝酸根的去除率随FAC量的增加可达90%左右,吸附过程符合准二级动力学模型。FAC可用于水体中硝酸根离子的吸附去除,且水体中应用磁选方式分离方便。该研究可为农业废弃物秸秆的综合利用及水体中硝酸根的去除提供理论基础。

不同类型土壤水分对保水剂结构和形态的影响效应

为明确不同类型的土壤水分影响下,保水剂与土壤之间的水分交换作用,用土柱实验的方法,模拟地面蒸发和土体脱湿过程,用全反射红外光谱和环境扫描电镜技术观测,比较砂土和壤土连续的失水-复水后保水剂的凝胶质量、价键结构、形貌特征等的变化。结果表明:连续三次灌水后,施于砂土中的保水剂凝胶质量显著大于壤土的保水剂;经历干湿交替过程后,土壤中的Si-O-Si键、-OH、蒙脱石矿物以及无定形氧化硅等会进入保水剂三维网状结构中,致使保水剂的膜结构表面变得不均匀、甚至破裂。初步认为土壤黏粒矿物与保水剂发生不同程度的化学反应,应该是导致保水剂随时间延长吸持水能力降低的主要原因之一。