編號：CYYJ043224
篇名：鈷鋅鐵氧體改性生物炭對水中結(jié)晶紫的吸附性能研究
作者：李易 鄭芝佳 張夢霏 袁喜 黃應(yīng)平 田海林 唐次來
關(guān)鍵詞： 生物炭 鈷鋅鐵氧體 結(jié)晶紫 吸附動力學(xué)
機構(gòu)： 三峽大學(xué)生物與制藥學(xué)院 三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院 三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部工程研究中心（三峽大學(xué)）
摘要： 染料在生產(chǎn)和生活中廣泛使用,導(dǎo)致環(huán)境中染料污染問題頻發(fā),尤其是水體,對生態(tài)系統(tǒng)和人體健康帶來潛在危害。生物炭具有來源廣泛且符合“雙碳”的要求,被廣泛用于環(huán)境污染治理。但由于原始生物炭的吸附能力差,且缺乏選擇性。因此,對生物炭改性是最常用的方法。為了提高生物炭對染料結(jié)晶紫(CV)的吸附效果,研究以橙子皮為原料,通過共沉淀-熱解法制備鈷鋅鐵氧體改性的磁性生物炭(Co0.5Zn0.5Fe2O4@BC)。采用X射線衍射(XRD)、電子掃描顯微鏡(SEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、比表面積及孔徑分析儀(BET)、Zeta電位儀對改性前后的生物炭進(jìn)行詳細(xì)表征。實驗結(jié)果表明,改性后產(chǎn)生介孔結(jié)構(gòu),顯著增加了材料的比表面積,而且增加了材料的表面正電荷,提高材料的pH適應(yīng)性,從而促進(jìn)生物炭對CV的吸附效果。通過批處理實驗考察不同實驗條件對Co0.5Zn0.5Fe2O4@BC吸附CV的影響,并對吸附動力學(xué)和吸附等溫線進(jìn)行擬合,發(fā)現(xiàn)Co0.5Zn0.5Fe2O4@BC對CV的吸附性能顯著提高,去除率可達(dá)到99.64%,相較于單獨的BC(41.94%)和Co0.5Zn0.5Fe2O4(26.78%)吸附能力顯著增強。一級動力學(xué)和Langmuir模型更好地擬合吸附過程和吸附等溫線。吸附過程是單層吸附,以物理吸附為主,最大吸附量為227.59 mg/g。Co0.5Zn0.5Fe2O4@BC在pH 5~11都能有效地吸附CV。常見的共存陰陽離子稍微促進(jìn)Co0.5Zn0.5Fe2O4@BC對CV的吸附。在自來水和長江水中,吸附效果比純水中好。這說明該材料具有很好的抗干擾能力。經(jīng)過5次循環(huán)后對CV的去除率仍能達(dá)到69.75%。研究為CV污染水體的處理提供一種潛在材料,也為生物炭改性對染料廢水的吸附提供一種新思路。
