MnO2改性累托石/污泥生物炭复合材料的制备及其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附特性研究

MnO2改性累托石/污泥生物炭复合材料的制备及其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附特性研究

论文摘要

为提高累托石/污泥生物炭复合材料的吸附特性,在通过混合热解法制备的累托石/污泥生物炭复合材料的基础上,利用氧化还原反应制备得到MnO2改性的累托石/污泥生物炭复合材料,对改性前后的复合材料进行了表征和吸附特性研究。结果表明:MnO2改性的累托石/污泥生物炭复合材料的比表面积以及微孔和介孔的数量远高于未改性的复合材料,改性复合材料中的MnO2是无定形的且材料表面含有丰富的含氧官能团;改性后的复合材料对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附量远高于未改性的复合材料,其吸附过程受pH值的影响较大;该改性复合材料对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附动力学和等温线分别符合Elovich模型和Langmuir等温线方程,其吸附热力学分析结果表明该改性复合材料对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附过程是自发的吸热过程,且混乱度增加。可见,MnO2改性的累托石/污泥生物炭复合材料是一种具有潜力的重金属吸附剂。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1. 1 试验材料与试剂
  •   1. 2 复合材料的制备
  •     (1) 累托石/污泥生物炭复合材料的制备:
  •     (2) MnO2改性累托石/污泥生物炭复合材料的制备:
  •   1. 3 复合材料的表征
  •   1.4 Pb (II) 和Cd (II) 的吸附试验
  • 2 结果与讨论
  •   2. 1 复合材料的表征
  •     2.1.1 复合材料的比表面积和孔径分布
  •     2.1.2 复合材料的傅里叶红外光谱分析
  •     2.1.3 复合材料的X射线衍射光谱分析
  •   2.2 复合材料对Pb (II) 和Cd (II) 的吸附特性分析
  •     2.2.1 MnO2改性前后累托石污泥生物炭复合材料对Pb (II) 和Cd (II) 的吸附效果
  •     2.2.2 MnO2改性累托石/污泥生物炭复合材料对Pb (II) 和Cd (II) 的吸附动力学研究
  •     2.2.3 pH值对MnO2改性累托石/污泥生物炭复合材料吸附Pb (II) 和Cd (II) 的影响
  •     2.2.4 MnO2改性累托石/污泥生物炭复合材料对Pb (II) 和Cd (II) 的吸附等温线拟合
  •     2.2.5 MnO2改性累托石/污泥生物炭复合材料对Pb (II) 和Cd (II) 的吸附热力学研究
  • 3 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张隽晔,周培疆,管鲲

    关键词: 累托石,污泥生物炭复合材料,改性,二氧化锰改性,吸附特性

    来源: 安全与环境工程 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 化学,材料科学,环境科学与资源利用

    单位: 武汉大学资源与环境科学学院湖北省生物质资源化学与环境生物技术重点实验室

    基金: 国家自然科学基金项目(20577036,20777058,20977070),湖北省自然科学基金重点项目(2015CFA137),武汉大学生态环境技术研发及科技服务中心项目

    分类号: TB33;O647.3;X703

    DOI: 10.13578/j.cnki.issn.1671-1556.2019.03.015

    页码: 101-108

    总页数: 8

    文件大小: 2159K

    下载量: 396

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