| 土壤重金属钝化修复剂生物炭对镉的吸附特性研究 |
| 摘要点击 3316 全文点击 2801 投稿时间：2012-08-17 修订日期：2012-10-16 |
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| 中文关键词 生物炭 镉 吸附 反应动力学 pH 离子强度 |
| 英文关键词 biochar Cd adsorption reaction kinetic pH ionic strength |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 郭文娟 | 农业部环境保护科研监测所污染防治研究室, 农业部产地环境质量重点实验室/天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191 | | | 梁学峰 | 农业部环境保护科研监测所污染防治研究室, 农业部产地环境质量重点实验室/天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191 | | | 林大松 | 农业部环境保护科研监测所污染防治研究室, 农业部产地环境质量重点实验室/天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191 | | | 徐应明 | 农业部环境保护科研监测所污染防治研究室, 农业部产地环境质量重点实验室/天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191 | ymxu1999@126.com | | 王林 | 农业部环境保护科研监测所污染防治研究室, 农业部产地环境质量重点实验室/天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191 | | | 孙约兵 | 农业部环境保护科研监测所污染防治研究室, 农业部产地环境质量重点实验室/天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191 | | | 秦旭 | 农业部环境保护科研监测所污染防治研究室, 农业部产地环境质量重点实验室/天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191 | |
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| 中文摘要 |
| 目前以生物炭为代表的生物质对重金属的吸附表现出良好的应用前景. 为确定生物炭对溶液中镉的吸附性能,选用由棉花秸秆制备的生物炭,研究吸附等温线、吸附动力学以及温度、pH和离子强度等对生物炭吸附Cd2+的影响. 研究表明,生物炭对Cd2+的吸附可以用Freundlich等温线较好地拟合,在不同温度下其饱和吸附量分别为9.738 mg ·g-1(288.15 K)、10.14 mg ·g-1(298.15 K)、10.40 mg ·g-1(308.15 K)和10.71 mg ·g-1(318.15 K),热力学参数表明生物炭吸附Cd2+的过程是自发的吸热过程; 吸附动力学过程符合二级动力学模型,在40 min即可达到平衡; pH对生物炭吸附Cd2+的影响较大,在pH 2~8范围时,生物炭对Cd2+的吸附量随pH的增加先上升后下降; 生物炭对Cd2+的吸附量随着溶液离子强度的增大呈降低趋势. 该项研究可为生物炭在土壤重金属污染修复中的应用提供一定的理论基础. |
| 英文摘要 |
| Biomass-based materials such as biochar have a good performance in heavy metal adsorption. The adsorption of Cd2+ on biochar converted from cotton straw was studied. Adsorption isotherm, kinetics and effect factors such as temperature, pH and ionic strength were investigated. The adsorption of Cd2+ on biochar can be fitted by the Freundlich isotherm better than the Langmuir isotherm. The maximum adsorption amounts of Cd2+at different temperatures were 9.738 mg ·g-1 (288.15 K), 10.14 mg ·g-1 (298.15 K), 10.40 mg ·g-1 (308.15 K) and 10.71 mg ·g-1 (318.15 K), respectively. The free energies ΔGθ were from -8.346 kJ ·mol-1 to -10.276 kJ ·mol-1 at different temperatures, indicating that the adsorption of Cd2+onto biochar is spontaneous and is an endothermic process. The adsorption process can reach equilibrium within 40 minutes and can be fitted by the pseudo second order kinetic model. pH showed a significant effect on the adsorption of Cd2+ on biochar in the range of 2-8. The adsorption amount of Cd2+on biochar shows a reducing trend with the increasing ionic strength. |
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