【圖文】生物炭-錳氧化物復(fù)合材料吸附砷(Ⅲ)的性能研究
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導(dǎo)讀: 表1生物炭與炭-錳復(fù)合材料(10頤1)的基本理化性質(zhì)灰分揮發(fā)性物質(zhì)含水量MnNCOH吸附材料AbsorbentpHH/C比表面積Specificarea/2g-1·生物炭Biochar10.179.323.29炭-錳復(fù)合材料Biochar-
表1生物炭與炭-錳復(fù)合材料(10頤1)的基本理化性質(zhì)
灰分
揮發(fā)性物質(zhì)含水量MnNCOH吸附材料AbsorbentpHH/C比表面積Specificarea/2g-1·
生物炭Biochar10.179.323.29炭-錳復(fù)合材料Biochar-12.60
9.76
2.24
7.41%的比表,面略積低降于幅理明論顯計(jì)算值,
只為(生9.09%物炭)的;
炭5.20%-錳復(fù)。與生合材料物炭材料相比,炭-錳復(fù)合材料C和H的含量明顯下降,而氧含量卻增加了一倍。
一般來說,H/C可以用來評(píng)價(jià)碳化程度[32];炭-錳復(fù)合材料和生物炭的H/C分別為0.0205和0.0045,
較Samsuri等[23]用空果皮和水稻籽粒殼制作的生物炭H/C(分別為0.08和0.05)要低,表明600益熱解后的炭-錳復(fù)合材料和生物炭碳1.2化程度較1.2.1吸吸不附高。附同試驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)炭-錳采質(zhì)用量一比次平衡復(fù)合材法料,每去個(gè)除處砷理(芋重)復(fù)試3驗(yàn)
次。分別稱取0.04、
0.08、0.16、0.24、0.32g生物炭與炭-錳復(fù)合材料(20頤1、10頤1、10頤3、10頤5),置于50mL棕色玻璃mol瓶后,
·L中,加入20mg·L-1的含砷(芋)溶液20mL(0.01
-1硝酸鈉為支持電解質(zhì),下同),振蕩平衡6h用Whatman濾紙過濾。用氫化物發(fā)生原子熒光光譜儀(AFS9780)測(cè)定濾液中砷濃度,
根據(jù)吸附平衡前后砷濃度差計(jì)算材料砷吸附量,進(jìn)而計(jì)算砷(芋)的去
除1.2.2率。
稱動(dòng)取力0.10學(xué)吸g附生試物驗(yàn)
炭與炭-錳復(fù)合材料(10頤1),
置于50mL棕色玻璃瓶中。加入50mg·
L-1的間20(mL2min~7,在pHh()取6依樣后0.2)操和(作25同依0.51.2.1)益。下實(shí)驗(yàn)振蕩重,在含不砷同溶液時(shí)
1.2.3分不別同稱pH取生下物吸炭附與材料炭對(duì)-錳砷復(fù)(芋合)材的料
吸(附
復(fù)3次。
10頤1)0.10g,置1.2.4益mL于下,,用50振等蕩HClmL溫3吸h和棕色NaOH玻璃瓶調(diào)中。節(jié)溶液加入的10pH3~7mg·
L-1,在
砷(溶液25依0.520)分別稱取附后生試操物驗(yàn)
作同1.2.1。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
炭、炭-錳復(fù)合材料(10頤1)與錳氧化物各0.10g,置于50mL棕色玻璃瓶中。向每個(gè)玻
璃瓶中加入一定濃度的砷(芋)溶液,使溶液中砷(芋)濃度分別為0.2~50mg·L-1,溶液最終體積為20mL。
nd0.8085.265.161.7510.390.020560.977.41
0.72
73.00
10.90
0.33
10.75
0.0045
3.18
玻璃瓶密封后水平放置,
在(25依0.5)益下振蕩6h后操1.3作數(shù)據(jù)處理同1.2.1。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。采用氫化與分物發(fā)生析
原子熒光光譜儀
(AFS9780)同Origin8.6時(shí)測(cè)定濾進(jìn)液行數(shù)據(jù)中砷(芋分)析與與砷(繪吁圖)。
濃度。采用Spss16.0和1.3.1砷砷吸吸附附量量q計(jì)算
e砷去除率(%=)V(=(CC0-Ce)
/m/C0式中:q0e為吸附量,mg·
-gCe)
-1;Ce為伊100%平衡濃度,mg·L-1;C0為初始濃度,mg·
L-1;V是溶液體積,L;m為吸附材料的1.3.2質(zhì)量準(zhǔn)動(dòng),g一力。級(jí)學(xué)動(dòng)方力程
學(xué)方程:y=qe[1-exp(-k1t)
]準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程:t/qt式中:
t為吸附時(shí)間,min;qe=1/為(平衡k2q2e)
+t/qe吸附量,mg·g-1,qt為t時(shí)刻的平衡濃度,
mg·L-1;k1,k2分別為兩方程的系1.3.3數(shù)。
LangmuirLangmuir方和程:Freundlichqm=qebCe(/擬1+合方bCe)
程
式中:Freundlichqe表示平衡方程:時(shí)吸qe附=kfCne
量,mg·
g-1;Ce表示平衡后溶液中吸附質(zhì)的質(zhì)量濃度,mg·L-1;qm表示Langmuir吸附等溫線的最大吸附容量,mg·
g-1;kf、b、n分別為相應(yīng)模型中的常數(shù)。
粒子分散模型方程:qt式中:
kint表示粒子分散速率=kint伊t1/2常數(shù),+mgCi·g-1·min1/2;Ci表示界面層厚度,mg·
L-1。2
2.1不同結(jié)果與討論
不同吸炭附-錳材料及質(zhì)量比其的用量復(fù)合對(duì)材砷料的對(duì)去除砷的效去果
除率明顯不同(圖2)。與生物炭相比,不同炭錳質(zhì)量比的吸附
材料對(duì)砷的去除率差異顯著(P<0.05),炭-錳質(zhì)量比為10頤5的吸附材料去除砷的效果最好,其次是10頤1
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