基于正交实验的凹凸棒/生物炭复合材料镉吸附性能

摘要

以凹凸棒与碱木质素为原料,采用炭化活化法制备凹凸棒/生物炭(ATP/C)复合材料,并设计正交试验对制备工艺进行优化,得出较优制备条件为:反应温度600℃、反应时间60 min、ATP与K_(2)CO_(3)质量比为1∶2、ATP与LG质量比为1∶2。利用XRD和SEM等技术对材料形貌以及结构等进行表征分析。详细考察投放量、初始浓度、溶液pH值以及温度等因素对ATP/C吸附Cd^(2+)的影响,并通过吸附动力学和热力学研究ATP/C材料对Cd^(2+)的吸附行为,结果表明:在pH值为4、投放量80 mg、溶液温度25℃、初始Cd^(2+)浓度100 mg/L时,ATP/C复合材料对Cd^(2+)的吸附容量可达到82.83 mg/g。吸附机理研究表明:吸附过程是自发进行的,符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型,其吸附过程由单层吸附和化学吸附共同控制。