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。     

应用傅里叶红外光谱研究烘焙预处理对生物质官能团的影响规律

烘焙过程对生物质结构的定量表达将会给生物质的能源化利用提供理论数据。实验通过管式热解炉对椿木屑进行烘焙处理,采用傅里叶红外光谱仪测定物质中有机官能团变化,利用分峰拟合的方法进行数据定量分析。实验结果表明：烘焙后的生物质,含氧官能团到有效分解,氧含量降低,提高了生物质结构中芳环与酚类比例。芳环总体比例显著增加,尤其是芳环中三取代类型比例从CM的42.20%增加至CM250的66.79%,苯环四取代、五取代比例减少。弱稳定性的醚类官能团分解,由CM的37.51%降低至CM300的7.02%,部分羧酸发生分解,椿木中游离的酯类降低,酚类比例提高。烘焙预处理对脂肪类官能团影响不是很大,脂肪支链的变长。