不同原料低温生物炭的性质及氨氮吸附性能

本研究以油葵秸秆（SS）、扁桃核（AH）和核桃壳（WS）3种组织结构差异较大的农业废弃物为原料,在低温下（250、300、350 ℃）慢速热解制备生物炭材料,探究其性质与氨氮吸附性能。结果表明,热解温度和原料种类对生物炭的性质影响较大,由SS制备性质稳定的生物炭所需碳化温度低,且C元素含量高。含氧官能团含量与热解温度呈负相关,SS、AH和WS在250 ℃时制备生物炭的含氧官能团含量最高,分别为2.65、2.46和2.47 mmol/g;而300 ℃时制备的生物炭对氨氮的平衡吸附量最大（pH值=7）,分别为0.9512、0.9548和0.6085 mg/g。生物炭与溶液中NH₄⁺吸附时存在静电作用,在酸性或阳离子共存条件下,吸附量降低。生物炭和商业活性炭（AC）的吸附过程均符合伪二级动力学模型与Langmuir模型,属于单层化学吸附,且生物炭对氨氮的吸附量高于AC。