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磁性生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能与机理研究

Adsorption Performance and Mechanism of Cr (Ⅵ) by Magnetic Biochar

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以小麦秸秆为原料在500℃N2气氛下制备生物炭(WB),该文进一步用FeCl3·6H2O和FeSO4·7H2O进行改性制备磁性生物炭(MWB),用于溶液中Cr(Ⅵ)的吸附,研究MWB对Cr(Ⅵ)的吸附性能和吸附机理.实验结果表明,与WB相比,MWB对初始浓度为100 mg/L时水中Cr(Ⅵ)去除率由36.86％提高到93.90％.Langmuir模型更适合描述MWB对Cr(Ⅵ)的吸附等温过程,吸附动力学符合准二级动力学模型,活化能为44.81 kJ/mol.热力学参数AG＜0、△H＞0、AS＞0,表明吸附是自发进行的吸热过程.XPS和FTIR分析结果表明铁元素负载到生物炭上,产生的磁性有利于固液分离,还可为化学吸附作用提供更多活性位点.Cr(Ⅵ)在磁性生物炭表面的吸附主要是通过表面络合反应或氧化还原反应进行,且MWB表面的Fe—O基团强化了其对铬离子的化学吸附作用,提高了MWB对Cr(Ⅵ)的吸附性能.

康宁、毛磊、童仕唐、张宇

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武汉科技大学化学与化工学院,湖北 武汉 430081

武汉科技大学煤转化与新型炭材料湖北省重点实验室,湖北 武汉 430081

六价铬 生物炭 磁性 化学吸附

国家自然科学基金

51204125

2020

10.19672/j.cnki.1003-6504.2020.03.016

环境科学与技术
湖北省环境科学研究院

环境科学与技术

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.943
ISSN：1003-6504
年,卷(期)：2020.43(3)
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