【摘 要】
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本文以西瓜皮为原料，使用硫化铵((NH4)2S)对其改性制备生物炭（MBC），用于对Pb（II）进行吸附。探究了溶液pH、吸附时间、吸附剂添加量、Pb（II）初始质量浓度和离子强度等因素对Pb（II）吸附效
【机 构】
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中国科学技术大学工程科学学院; 中国科学院广州能源研究所; 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州); 重庆市环卫集团有限公司;
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(51776211,51608507);南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项(GML2019ZD0101)
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本文以西瓜皮为原料，使用硫化铵((NH4)2S)对其改性制备生物炭（MBC），用于对Pb（II）进行吸附。探究了溶液pH、吸附时间、吸附剂添加量、Pb（II）初始质量浓度和离子强度等因素对Pb（II）吸附效果的影响，结果表明，饱和吸附时间为5 h，吸附反应的最佳pH为6，当Pb（II）初始质量浓度1000 mg·L-1，吸附剂添加量为2.0 g·L-1时，MBC对Pb（II）的最大吸附量可达97.63 mg·g-1，明显高于未改性西瓜皮生物炭（BC）对Pb（II）的吸附量。改性西瓜皮生物炭对Pb（II）的吸附符合Langmuir等温吸附模型和拟二级动力学模型，证明吸附以单分子层化学吸附为主。使用氢氧化钠溶液对吸附Pb（II）之后的MBC进行解吸来研究MBC的可重复使用性，在第六次循环中吸附量仍达64.74 mg·g-1。采用傅里叶转换红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）、氮吸附（BET）、扫描电镜-能谱分析（SEM-EDS）、X射线衍射（XRD）和Zeta电位对吸附剂进行表征分析，发现吸附机制主要是MBC含氧和MBC含硫基团通过络合作用和沉淀作用来吸附Pb（II）。因此，硫化铵改性西瓜皮生物炭可以作为一种高效的Pb（II）吸附剂。
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