椰壳生物碳吸附Cd(II)的性能和机制

将椰子壳在高温缺氧条件下热解制备了椰壳生物碳(coconut shell biochar,CSBC),用于吸附水中的Cd(II)。通过红外光谱分析(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、X射线能谱(energy dispersive spectroscopy,EDS)等方法对CSBC以及CSBC-Cd(II)进行了表征,研究了CSBC对Cd(II)的吸附机理。考察了Cd(II)溶液pH、初始浓度、吸附时间对CSBC吸附Cd(II)性能的影响。结果表明:pH对CSBC吸附Cd(II)有显著的影响,pH=5为最佳吸附条件;CSBC吸附Cd(II)的动力学和热力学数据分别符合Pseudo-second-order model模型和Langmuir模型,吸附过程以化学吸附为主,拟合的饱和吸附量为29.36 mg/g。吸附机理为:Cd(II)与CSBC表面的CO_(3)^(2-)生成CdCO_(3)和Cd(OH)_(2)沉淀,以及O—H、C—O、C C、C O、COO-等活性官能团与Cd(II)形成配合物。可见CSBC是一种有应用前景的Cd(II)吸附剂。