金屬鹽改性的生物炭性質(zhì)優(yōu)異具有廣闊的應(yīng)用前景，但其老化后自身理化性質(zhì)的變化及對重金屬吸附性能的影響并不明確。因此，采用60 ℃及90 ℃非生物化學(xué)老化方法，對ZnSO4浸漬改性生物炭(PRZn)進(jìn)行了為期六個月的老化試驗(yàn)。通過元素分析儀、比表面積分析儀、X射線光電子能譜法和傅里葉紅外光譜等手段明確老化后生物炭性質(zhì)的變化特點(diǎn)，并利用等溫吸附實(shí)驗(yàn)比較老化對Zn改性生物炭Pb2+吸附性能的差異。結(jié)果表明，化學(xué)老化過程會生成活性自由基，顯著增加了生物炭表面含氧官能團(tuán)的數(shù)量，導(dǎo)致500 ℃制備的PRZn老化后比表面積顯著提高(從24.67 m2/g提升到85.51 m2/g)，改性引入的Zn氧化物從晶型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為有機(jī)結(jié)合態(tài)，因此，PRZn經(jīng)60 ℃老化后，其對Pb2+的吸附量從31.18 mg/g提高到了47.70 mg/g。但經(jīng)90 ℃老化后，700 ℃制備的PRZn吸附量變化不大，這主要是老化過程中產(chǎn)生的活性氧化物質(zhì)在90 ℃下發(fā)生自猝滅過程，且700 ℃制備的PRZn碳結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，導(dǎo)致老化后含氧官能團(tuán)的量沒有顯著升高而比表面積下降。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果將為改性后老化生物炭在鉛污染土壤中的長期利用提供具體理論依據(jù)。 

 

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文章目錄

 

1 材料與方法

    1.1 材料與試劑

    1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

    1.3 生物炭的制備

    1.4 生物炭的表征

    1.5 等溫吸附實(shí)驗(yàn)方法

        1.5.1 水洗生物炭的制備

        1.5.2 等溫吸附實(shí)驗(yàn)

    1.6 自由基捕獲實(shí)驗(yàn)

2 結(jié)果討論與分析

    2.1 Zn改性生物炭及老化性質(zhì)表征分析

        2.1.1 Zn改性及老化生物炭理化性質(zhì)分析

        2.1.2 Zn改性及老化生物炭表面官能團(tuán)及表面元素組成分析

        2.1.3 Zn改性及老化生物炭晶體結(jié)構(gòu)分析

    2.2 Zn改性生物炭老化對Pb2+吸附的影響

3 結(jié)論