苎麻生物炭对水体中镉离子的吸附性能研究

摘要

本研究以苎麻茎和叶为原材料制备生物炭,同时制备硅改性的苎麻叶生物炭,通过室内的静态批次吸附实验,探究投加量、初始溶液pH、初始溶液Cd2+浓度、反应时间对3种生物炭吸附水中Cd2+的性能影响,同时拟合动力学方程及等温吸附模型,并采用扫描电镜、傅里叶红外变换光谱和X射线光电子能谱分析对3种生物炭进行表征分析,研究其吸附机理.结果表明,苎麻茎、叶生物炭对水中Cd2+的最大吸附量分别为67.41、133.05mg·g-1,苎麻叶硅基生物炭对水中Cd2+的最大吸附量为150.14mg·g-1,其中以硅基苎麻叶生物炭的吸附能力最为显著.三种生物炭对水中Cd2+的去除率受投加量影响较大,苎麻茎生物炭受溶液初始pH影响较大.三种吸附材料都能较好地拟合Langmuir理论模型和准二级动力学方程.3种生物炭材料均是较好的吸附材料,其中苎麻叶材料的吸附潜力更为突出.