[1]叶金宇,李鑫隆,陈凤贤,等.改性污泥炭对典型重金属的吸附特性研究[J].浙江科技大学学报,2024,(06):538-548.[doi:10.3969/j.issn.2097-5236.2024.06.008 ]
　YE Jinyu,LI Xinlong,CHEN Fengxian,et al.Study on adsorption characteristics of modified sludge charcoal for typical heavy metals[J].,2024,(06):538-548.[doi:10.3969/j.issn.2097-5236.2024.06.008 ]
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改性污泥炭对典型重金属的吸附特性研究(/HTML)
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《浙江科技大学学报》[ISSN:2097-5236/CN:33-1431/Z]

卷:
期数:
2024年06期
页码:
538-548
栏目:
出版日期:
2024-12-28

文章信息/Info

Title:
Study on adsorption characteristics of modified sludge charcoal for typical heavy metals
文章编号:
2097-5236(2024)06-0538-11
作者:
叶金宇1; 李鑫隆1; 陈凤贤2; 洪舒晨1; 薛向东1
(1.浙江科技大学 土木与建筑工程学院,杭州 310023; 2.杭州沃点环保科技有限公司,杭州 310053)
Author(s):
YE Jinyu1;  LI Xinlong1;  CHEN Fengxian2;  HONG Shuchen1;  XUE Xiangdong1
(1.School of Civil Engineering and Architecture, Zhejiang University of Science and Technology, Hangzhou 310023, Zhejiang, China; 2.Hangzhou Wodian Environmental Protection Technology Co., Ltd., Hangzhou 310053, Zhejiang, China)
关键词:
污泥炭;  改性;  吸附;  重金属
分类号:
X703
DOI:
10.3969/j.issn.2097-5236.2024.06.008
文献标志码:
A
摘要:
【目的】污泥基生物炭(sludge-based biochar,SBC)可用于水体中重金属的去除。然而,不同改性方法制备的SBC在理化性质表征上差异较大,而它对重金属的吸附选择优先性及机理尚不明确。因此有必要探讨不同改性方法制备的SBC对典型重金属的吸附特性及机理。【方法】首先,以剩余污泥为原料,制备了Zn和N改性的水热污泥炭(hydrothermal biochar,HTC)和热解污泥炭(pyrolysis biochar,PSC),并对其表面形貌、孔隙分布和晶相特征进行了表征; 然后,筛选出对重金属吸附效果较好的SBC,研究其吸附动力学及等温吸附特征; 最后,通过电负性和官能团特征,探讨其对重金属的吸附选择优先性及机理。【结果】 1)相较于烘干污泥(drying sludge,DS),HTC和PSC改性前后的比表面积和总孔容总体上有所增大,且与处理温度呈正相关; 2)DS和PSC200(200 ℃水热法制备的PSC)、HTC200(200 ℃水热法制备的HTC)及N-PSC400(400 ℃ N改性PSC)对典型重金属的吸附能力更强,其吸附特征符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型; 3)DS和3种SBC对重金属的吸附选择性由大到小依次为Pb2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+; 4)DS和3种SBC对Cd2+、Pb2+和Cu2+吸附的主要官能团分别是 —OH 和N—H,而对Ni2+吸附的主要官能团是—OH、N—H和C—N。【结论】本研究揭示了不同改性方法制备的HTC和PSC对典型重金属离子的吸附性能和机理差异,为其在水体中重金属污染治理中的应用提供了新见解。

参考文献/References:

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2024-08-04
基金项目:国家自然科学基金项目(42307479); 嘉善科技计划项目(2023A43); 浙江科技学院研究生教学改革项目(2021yjsjg01)
通信作者:薛向东(1971— ),男,江苏省铜山人,教授,博士,主要从事水污染控制技术研究。E-mail:103130@zust.edu.cn。
更新日期/Last Update: 2024-12-28