炭化与焙烧温度对植物基铁碳微电解材料去除As(Ⅲ)性能的影响

以美人蕉、还原铁粉和膨润土为原材料制备植物基铁碳微电解材料，先通过单因素实验确定Fe/C物质的量比、炭化温度和焙烧温度3个影响因素，后采用Box-Behnken响应面法对“均质化-炭化-焙烧”制备工艺进行优化，以确定最优制备条件。并结合X射线衍射(XRD)、电子顺磁共振波谱仪(EPR)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)等表征方法，探究烧制温度对植物基铁碳微电解材料固有性质及其去除As(Ⅲ)性能的影响。结果表明，最优制备条件为Fe/C=1.05、炭化温度502.87℃、焙烧温度760.92℃。烧制温度的升高，有利于增强碳基组分得电子能力，加速As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ)，降低水体生物毒性的同时提高对As(Ⅲ)的去除率；当焙烧温度高于700℃时，膨润土晶体结构层瓦解，渗透性提高的同时加速Ca²⁺、Mg²⁺离子释放，并促进Fe³⁺的水解沉积物互斥作用减弱，提高对As(Ⅲ)的吸附容量；还原铁粉过量5%，在保证反应时微原电池数量的同时，表面氧化产生的Fe₃O₄、Fe₂O<...