废毛发生物炭的特性及其对Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附研究

摘要

对利用废毛发制备得到的生物炭进行元素组成、扫描电子显微镜(SEM电镜)等特性的分析,考察其对水中重金属的吸附作用.采用Lagergren模型对Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)吸附动力学过程进行拟合,采用Langmuir和Freundlich模型对Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附等温过程进行拟合,以研究生物炭对水中重金属Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附特征.结果表明:生物炭含碳量较高,pH呈碱性,表面结构呈多孔性,具有较强的吸附能力;碳化温度为300、350℃时制备的生物炭,对Ni(Ⅱ)的实际最大平衡吸附量分别为5.48、6.25 mg/g,对Zn(Ⅱ)的实际最大平衡吸附量分别为3.02、3.78 mg/g;生物炭的吸附以化学吸附为主,碳化温度越高,吸附速率越快,Lagergren模型能较好地描述生物炭对Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附过程;Langmuir和Freundlich模型拟合曲线能较好地描述生物炭对Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的等温吸附,吸附温度升高,生物炭吸附量增加,在温度为20、30和40℃时,对Ni(Ⅱ)的最大吸附量分别为5.59、7.16和7.23 mg/g,对Zn(Ⅱ)的最大吸附量分别为1.28、1.29和1.32 mg/g.