稻秸秆提取腐植酸残渣基生物炭的制备及其对水体中Cr(Ⅵ)吸附性能研究

以稻秸秆提取腐植酸残渣(ER)与工业尾矿渣(TR)为原料进行共热解制备出一种生物炭，并将其应用于含Cr(Ⅵ)废水的吸附。对主要热解及吸附因素进行了分析，并对吸附机理进行了初步探究。结果表明，生物炭的最佳热解及吸附条件为700℃、ER∶TR=2∶1、投加量为1 g/L、pH=2。在此条件下，当Cr(Ⅵ)初始浓度<30 mg/L,Cr(Ⅵ)去除率在5 min时即可达99%。生物炭的吸附过程符合Langmuir等温线方程，饱和吸附量为27.05 mg/g;准二级动力学方程能更好地反映生物炭的吸附过程，吸附以化学吸附为主。Cr(Ⅵ)首先在静电作用下吸附在生物炭表面，然后Cr(Ⅵ)在生物炭表面被单质碳或溶液中的H⁺还原为Cr(Ⅲ),最后Cr(Ⅲ)在生物炭表面与官能团络合。