【摘 要】
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以玉米秸秆为原料热裂解制备生物炭,利用二乙烯三胺和二硫化碳,通过酸化氧化,曼妮希反应胺基改性、二硫化碳巯基取代对生物炭进行胺硫双基团改性,研究胺硫改性生物炭(BC-SN)
【机 构】
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河海大学环境学院,南京 210098;河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室,南京 210098;光大环境科技(中国)有限公司,南京 211106;江苏易周生态环境科技有限公司,南京 21
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以玉米秸秆为原料热裂解制备生物炭,利用二乙烯三胺和二硫化碳,通过酸化氧化,曼妮希反应胺基改性、二硫化碳巯基取代对生物炭进行胺硫双基团改性,研究胺硫改性生物炭(BC-SN)对Pb2+、Ni2+及Cd2+在单一和三元体系下的吸附特性和吸附稳定性.表征分析证实了生物炭表面胺硫双基团改性成功,且具有比表面积大、表面官能团丰富的特点.对吸附过程进行了 pH值、吸附剂投加量和吸附平衡时间的研究.结果表明,单一体系下,吸附平衡时间为4 h,最佳投加量为1、0.8和1.2 g·L-1,吸附满足准二级动力学方程;三元体系下,吸附平衡时间缩短到1.5h,最佳投加量为0.4、1.6和0.8g·L-1,选择吸附顺序为Pb2+＞Cd2+＞Ni2+,吸附总量为0.67 mmol·g-1,均大于单个重金属离子的吸附量,说明BC-SN对3种重金属离子共存下的污染水体处理效果更好.Pb2+和Cd2+的吸附以重金属硫化物和螯合氨基形式稳定结合,Ni2+的为多种官能团的混合吸附;Pb2+和Cd2+竞争吸附时结合能更高,吸附稳定性强.
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