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摘要
以废弃油菜秸秆为原料，采用限氧热解法分别在450℃、550℃、650℃条件下制备油菜秸秆生物炭(Rape Straw Biochar, RSB)RSB450、RSB550、RSB650,对其理化性质进行了表征，通过序批试验研究了3种RSB吸附水中氨氮的影响因素，并结合动力学、等温线、热力学分析探讨了其吸附机理。结果表明，RSB的碳化、芳香化程度随着热解温度的提升而增加，比表面积、总孔容、平均孔径也随之增大。当溶液初始pH值为8,氨氮初始质量浓度为30 mg/L,RSB450、RSB550、RSB650投加质量分别为0.7 g、0.6 g、0.4 g时，经过210 min左右达到吸附平衡，氨氮去除率均超过95%。3种RSB对氨氮的吸附行为遵循准二级动力学模型和Langmuir等温线模型。ΔGθ<0、ΔHθ>0、ΔSθ>0,表明吸附是自发、吸热、熵增推动的过程。吸附机理涉及静电引力、离子交换、阳离子-π键作用、氢键作用、孔隙填充等。RSB650对氨氮的理论最大吸附量为12.508～20.092 mg/g,比RSB450、RSB550分别提高了1.39～1.76倍、0.49～0.66倍，且具有良好的可重复利用性，可作为高效去除水中氨氮的优势吸附材料。
- 出版日期2023
- 单位西南交通大学; 成都工业学院
