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(duì)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(duì)ZnSO4浸漬改性生物炭(PRZn)進(jìn)行了為期六個(gè)月的老化試驗(yàn)。通過(guò)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(duì)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(guò)程會(huì)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(duì)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(guò)程中產(chǎn)生的活性氧化物質(zhì)在90 ℃下發(fā)生自猝滅過(guò)程，且700 ℃制備的PRZn碳結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，導(dǎo)致老化后含氧官能團(tuán)的量沒(méi)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(zhǎng)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(duì)Pb2+吸附的影響

3 結(jié)論