慈竹生物炭对水溶液中Cr(VI)的吸附性能

摘要

以慈竹(sinocalamus affinis,SA)为原料,用磷酸对其进行活化,后经热解得到活化生物炭(activated sinocalamus affinis biochar,ASAB),用来吸附水溶液中的Cr(VI)。当溶液的初始pH为3时,Cr(VI)的初始质量浓度为20 mg·L^(−1),吸附剂投加量为1g·L^(−1)时,Cr(VI)去除率高达99.8%,剩余溶液中Cr(VI)的质量浓度低于废水排放标准(0.5 mg·L^(−1))。保持其他条件不变,改变Cr(VI)初始浓度,吸附剂的最大吸附容量可达236.2 mg·g^(−1)。以上结果均说明ASAB对废水中的Cr(VI)具有良好的吸附效果。采用SEM、BET、FTIR、XPS等表征方法对活化前、后的慈竹生物炭的化学结构和物理组成进行了表征。ASAB的比表面积是844.45 m^(2)·g^(−1),约为SAB(sinocalamus affinis biochar)的2.6倍,较高的比表面积可以提供更多的活性位点。本研究中,ASAB的除铬的机制包括静电作用和氧化还原作用。经过5个吸附-脱附循环后,ASAB对Cr(VI)的吸附效率依然可以达到80.9%。以上结果表明,作为1种高效的Cr(VI)吸附剂,ASAB可以用于处理废水中的Cr(VI)。