生物炭对 Cu(ⅱ)、pb(ⅱ)、ni(ⅱ)和 Cd(ⅱ)的单一及竞争吸附研究

王棋 王斌伟 谈广才 许楠†

ACTA Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis - - News -

深圳市重金属污染控制与资源化重点实验室, 北京大学深圳研究生院环境与能源学院, 深圳† 通信作者, E-mail: xunan@pkusz.edu.cn 518055;

摘要 分别以玉米秸秆、牛粪为原料, 在500ºC氮气保护的无氧气氛下热解生成玉米秸秆生物炭(BC)和牛粪生物炭(DMBC), 分别探讨两种生物炭对水溶液中4种二价重金属离子(Cu2+, Pb2+, Ni2+和cd2+)的单一吸附效果, 并进行4种重金属在生物炭上的竞争吸附实验, 探讨金属离子间在生物炭上的相互作用关系。结果显示,两种生物质原料具有不同的元素组成, BC具有较大的比表面积, DMBC的平均孔径更大。在单一吸附过程中, BC对金属的吸附动力学过程具有相似性, 而DMBC对不同金属的吸附速率差异较大。4种重金属离子在生物炭上的等温吸附过程可以用Langmuir方程较好地拟合, 吸附容量的顺序为: Pb2+>cu2+>cd2+>ni2+。通过金属之间的竞争吸附实验, 发现在生物炭上Pb2+的竞争吸附能力最强, Cu2+次之, 而Ni2+和cd2+竞争吸附能力较弱, 其吸附过程容易受到其他二价金属离子的抑制。关键词 生物炭; 单一吸附; 竞争吸附; 二价金属离子中图分类号 X703

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