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[期刊] 农业现代化研究
[作者]
肖和友 黎蕾 陈香碧 郑小东 苏以荣
为进一步利用广西大量的农业有机废弃物资源，实现资源和环境效益的最大化，采用恒温振荡吸附方法，研究蔗渣炭和玉米秸秆炭对ＮＨ４Ｃｌ溶液中铵氮的等温吸附特征、吸附动力学过程，分析吸附时间、初始液浓度、添加量对生物质炭吸附铵氮效果的影响。结果表明，蔗渣炭和玉米秸秆炭对铵氮的吸附平衡时间均为３ Ｈ，平衡吸附率分别为３９．０％和４１．３％。生物质炭对铵氮的吸附率随添加量的增加而增加，但单位吸附量随添加量的增加而减少。对铵氮的吸附符合ｌａＮｇｍｕｉｒ方程和ＦｒｅｕＮｄｌｉＣＨ方程，蔗渣炭和玉米秸秆炭对铵氮最大吸附量分别为２．５０ｍｇ／ｇ和２．８８ ｍｇ／ｇ。总体上，玉米秸秆炭对溶液中铵氮的吸附性能优于蔗渣炭．．．
关键词：
蔗渣 玉米秸秆 生物质炭 铵氮 吸附
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
高宝云 邱涛 李荣华 秦睿 张广杰 李晓龙 张增强
【目的】探讨巯基改性玉米秸秆粉对水体重金属离子的吸附性能,为农业秸秆的资源化利用及污水治理提供理论依据。【方法】以化学改性的方法,制备出吸附剂巯基改性玉米秸秆粉,并以未改性的玉米秸秆粉为对照,通过批试验探讨巯基改性玉米秸秆粉对水溶液中重金属离子(Zn2+、Cd2+、Cu2+、Ni 2+、Pb2+和Hg2+)的吸附性能。【结果】改性玉米秸秆中含有9.8g/kg的巯基。未改性玉米秸秆粉对水体重金属离子的吸附率不足5%,而经巯基改性后可达97%以上。巯基改性玉米秸秆粉在pH 5～7时对Hg2+的吸附量达到稳定,对水体中除Pb2+以外的其余重金属离子吸附能力达到最大时的pH为6～9。随着重金属离子质量...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张小玲 乔玉辉 李花粉
为探究在废水处理中针对不同重金属吸附特征选择合适的生物炭修复方案,以玉米秸秆为原料,在300和500℃下热裂解得到2种生物炭,通过试验模拟研究生物炭在单组分溶液体系和多种重金属离子的混合溶液体系中,对不同重金属离子的吸附能力,并用等温吸附模型对试验结果进行拟合。研究结果表明:1)对于同种重金属而言,500℃下得到的生物炭的吸附能力更强;2)对于同种吸附材料,单组分与多种重金属离子的混合溶液中对重金属离子饱和吸附量的顺序均为:Ni ~(2+)
关键词：
玉米秸秆 生物炭 重金属 吸附
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
胡蝶 李文奇 张利萍 关莹 高慧
【目的】以废报纸为原料,通过氮气(N2)保护在不同热解温度下制备生物质炭,并探讨废报纸基生物质炭对铜离子(Cu~(2+))的吸附性能和吸附机制。【方法】采用元素分析、比表面积分析仪(BET)、傅里叶红外光谱(FTIR)、 X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、 X射线衍射仪(XRD)和原子吸收光谱仪(AAS)等对生物质炭进行表征。【结果】所制备的生物质炭具有多孔结构,比表面积高(211 m~2·g~(-1)),有利于从水中去除Cu~(2+)。生物质炭的物理和化学性质随着热解温度的变化而变化。随着热解温度的升高,生物质炭的芳香性、比表面积、 pH和灰分含量逐渐增加,而氢、氮和氧含量下降。同时进行批量吸附试验,分析溶液初始pH、吸附时间、初始浓度、不同吸附温度对生物质炭吸附容量的影响。热解温度为400、 500、 600℃的生物质炭在30℃、 pH为5.0的条件下最大吸附容量分别为107、 115和138 mg·g~(-1)。伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型能很好地模拟吸附过程,表明在此吸附过程中,化学吸附是限速步骤,吸附发生在吸附剂内特定的均相位点(单层吸附)。通过热力学模型计算所得ΔH~o为正值,表明吸附过程是吸热反应。此外,生物质炭的吸附机制包括沉淀作用、离子交换、π—π作用和络合反应。【结论】本研究以废报纸为原料,所制备的生物质炭是具有一定应用前景的、环境友好的、高效的Cu~(2+)吸附材料。图6表1参34
关键词：
废报纸 生物质炭 吸附 铜离子
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
田华宇 刘焕 王国睿 郝海彦 王天赐 张文标
【目的】为充分利用刺竹Bambusa sinospinosa材，提高其利用率，进一步探究刺竹活性炭的生产工艺及使用领域，以达到提升其附加值的目的。【方法】以刺竹炭为原料，使用水蒸气活化法，采用单因素实验法探究温度、时间、水蒸气量对刺竹活性炭的得率及吸附性能的影响。使用傅里叶红外吸收光谱仪(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)、比表面积及孔隙度分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等对刺竹活性炭进行测试和表征。【结果】(1)刺竹活性炭的最优活化工艺为：活化温度875℃、活化时间2.0 h、水蒸气量0.50 L·h~(-1)。在该工艺下制备的刺竹活性炭得率为29.07%，强度达97.68%，碘吸附值为1 235.03 mg·g~(-1)，亚甲基蓝吸附值为276 mg·g~(-1)，吸附性能较好。(2)红外吸收光谱表明：经活化之后峰值在3 130、3 010、1 670 cm~(-1)等处变弱，876、809、747 cm~(-1)处吸收峰消失，但主要峰依然存在；XRD分析表明：活性炭中含有石墨α轴结构；经比表面积测试和电镜观察，最优工艺活化后的刺竹活性炭孔隙发达，孔容、孔径都有不同程度的提升，总孔容为0.489 cm~3·g~(-1)，微孔容为0.388 cm~3·g~(-1)，平均孔径为23.378 nm,BET比表面积为837.005m~2·g~(-1)。【结论】使用最优活化工艺所制备的刺竹活性炭具有较好的性能，可用于吸附、除污等不同场合。图5表1参27
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
何佳闻 何春霞 郭航言 明丽
[目的]亚甲基蓝广泛用于化学指示剂、染料、生物染色剂和药物等领域并在印染工业生产过程中会产生大量有机染料废水并带来巨大的环境风险,为此探讨秸秆生物炭对亚甲基蓝的吸附性能。[方法]用限氧控温法在500℃下制备5种秸秆(水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、花生秸秆、芦苇秸秆)生物炭,用电镜显微镜扫描、傅里叶红外变换光谱(FTIR)和X射线衍射对5种秸秆生物炭微观结构、官能团、元素进行表征,并用5种秸秆生物炭对亚甲基蓝溶液进行吸附性试验,对比和分析5种秸秆生物炭吸附亚甲基蓝的性能。[结果]水稻秸秆、小麦秸秆和芦苇秸秆具有圆孔型微孔结构;玉米秸秆和花生秸秆具有平行壁型微孔结构。5种秸秆生物炭的FTIR图谱均含有极性基团和芳香性结构。它们X射线衍射图谱的主峰值均出现在(2θ)介于20.8°～28.1°。pH以及投入量的增加会提高秸秆生物炭吸附能力。吸附动力学符合拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型。小麦秸秆生物炭对亚甲基蓝吸附能力最大,最大理论吸附量为27.82 mg·g~(-1);水稻秸秆生物炭和芦苇秸秆生物炭的最大理论吸附量分别为27.28和22.72 mg·g~(-1);而花生秸秆和玉米秸秆生物炭对亚甲基蓝吸附能力较差。[结论]在5种秸秆生物炭中,小麦秸秆具有良好的表面特征和吸附亚甲基蓝能力,为有机污染吸附的优选材料。
关键词：
秸秆 生物炭 亚甲基蓝 表征 吸附性
[期刊] 林业科学
[作者]
蒋新元 胡迅 李湘洲 朱媛媛
利用不同部位的竹材如竹蔸、竹节和竹枝制备竹炭,以KOH为活化剂,在活化温度为700℃和不同质量浓度的KOH溶液下进行活化制备竹活性炭,测定吸附性能最好的竹活性炭在不同吸附时间和溶液质量浓度下对苯酚的吸附情况,并进行结构表征。结果表明:KOH溶液质量浓度为16.0g·L-1时,制备的竹活性炭对苯酚的吸附效果最好,而竹蔸、竹节和竹枝活性炭中又以竹蔸活性炭吸附性能最好;吸附时间在40min时,竹蔸活性炭对苯酚的吸附趋于平衡,在30℃时竹蔸活性炭苯酚吸附量达到83.4mg·g-1时趋向饱和。竹枝炭、竹节炭与竹篼炭的孔隙度分别为0.656,0.698和0.740,竹枝活性炭、竹节活性炭与竹篼活性炭的孔隙...
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
吴光前 孙新元 张齐生
介绍了活性炭表面氧化改性技术的基本原理,对国内外研究者运用不同氧化工艺改性活性炭及其吸附性能变化的研究成果进行了分析总结。经过氧化改性后的活性炭在比表面积、孔容积等方面均有不同程度降低,而表面含氧官能团的数量增加显著。氧化改性后的活性炭对于各种重金属离子的吸附性能提升十分明显,而对于有机物的吸附性能则有不同程度的下降。最后,提出了活性炭表面氧化改性技术的发展趋势和方向。
关键词：
林业工程 活性炭 改性技术 吸附 综述
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
姚尧 刘志佳 陈瑶 何林韩 高建民
【目的】利用竹材加工剩余物竹箨探索一种高效除砷活性炭材料。【方法】以竹箨为原材料，以微波加热为热源，利用高温热解自活化技术在不同的活化温度和时间下制备竹箨活性炭，通过表征竹箨活性炭的微观形貌、比表面积、孔隙结构、石墨化程度、表面元素和官能团，揭示活化时间和温度等对其微观结构的影响，探讨竹箨活性炭的砷吸附性能，比较不同制备方法下活性炭的比表面积和砷吸附容量的差异。【结果】活化温度1 050℃、活化时间30 min时，竹箨活性炭孔隙结构排列整齐致密，比表面积达到1 251.7 m~2/g，孔容为0.697 cm~3/g，微孔比表面积比率和微孔孔容比率分别为60.9%和64.0%，平均孔径为0.448 nm，主要由微孔和少量介孔组成，孔径远大于砷酸根离子（AsO_4~(3-)）和亚砷酸分子（H_3AsO_3）的空间构型尺寸，有利于对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附。反映石墨化程度的R值为1.340，表面具有丰富的含氧官能团，对As（Ⅲ）的最大吸附量为3.87 mg/g，对As（Ⅴ）的最大吸附量为3.17 mg/g。对比文献中不同活性炭的比表面积和砷吸附容量，竹箨活性炭表现出一定优势。【结论】适当提高活化温度、延长活化时间有利于表面微孔的形成，从而提高砷吸附容量；但过高的活化温度和过长的活化时间会导致孔隙结构坍塌，减小比表面积和微孔比率，降低砷吸附容量。本研究为高效治理水体砷污染活性炭材料的制备提供了一种简单环保的方法，具有良好的除砷性能。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
陈翠霞 林冠烽 陈国荣 蔡政汉 杨旋 黄彪
以菌糠为原料,在机械力化学技术前处理条件下,采用磷酸化学一步炭活化法制备高吸附性能的粉末活性炭.通过单因素试验探讨了不同制备条件对活性炭得率及其吸附性能的影响,并选取浸渍比、球磨时间、活化温度和活化时间4种因素,采用L_9(3~4)正交设计试验,初步筛选较优性能的活性炭制备工艺.采用比表面及孔径分析仪、扫描电镜表征活性炭的孔结构和形貌特征.结果表明:当预处理球磨时间为30 min,浸渍比为2.0,活化温度为450℃,活化时间为60 min时,得到的活性炭的碘吸附值为962.94 mg·g~(-1),亚甲基蓝吸附值为150.0 mg·g~(-1),焦糖脱色率为144.63%,得率为36.20%.
关键词：
菌糠 活性炭 磷酸 吸附性能
[期刊] 中国农业科学
[作者]
关连珠 赵亚平 张广才 张昀 颜丽
【目的】针对环境中抗生素污染日益严重的问题,通过室内分析试验研究玉米秸秆生物质炭对外源金霉素的吸持与解吸特性,以期为合理处理含金霉素废水和消减畜禽粪便中四环素类抗生素污染提供理论参考和技术支持。【方法】采用OECD Guideline106批平衡方法研究了玉米秸秆生物质炭对金霉素的吸持动力学和吸持解吸热力学特征。【结果】玉米秸秆生物质炭对金霉素的吸持动力学过程包括快速反应和慢速平衡两个阶段,适合用伪二级动力学方程进行拟合(平均R2为0.9999),反应进行12 h时基本达到吸持平衡;不同温度下吸持等温线能用Freundlich方程进行很好地拟合(平均R2为0.9174),玉米秸秆生物质炭对金霉...
关键词：
金霉素 生物质炭 吸持 解吸
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
封萍 王欢 梅磊 张登峰 易明 王梦霞 朱学帅
为加深学生对碳排放、碳中和在化学工程与能源利用领域的理解,设计了一个完全基于生物质资源的活性炭制备与吸附性能探究综合性实验。以生物质热解液替代常规化学品(如磷酸、氢氧化钾或氯化锌等)作为活化剂,以玉米芯或核桃壳为原料制备活性炭,并对其吸附性能进行研究。结果表明:浸渍时间对活性炭吸附量影响不大,浸渍比对玉米芯基活性炭吸附量影响较大。玉米芯基活性炭和核桃壳基活性炭分别在浸渍比1∶12和1∶8时吸附量最大,对应的亚甲基蓝吸附量分别达8.67 mg/g和14.53 mg/g。
关键词：
生物质 热解液 活性炭 吸附
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
彭婧 吴晓芙 李芸 姚咏歌 刘毅霖
分析比较了水洗蛭石和酸洗蛭石样本吸附Pb2+、Cd2+、Zn2+的差异。试验结果表明,水洗和酸洗样本中测试离子的吸附存在明显的离子浓度和吸附剂浓度效应。水洗样本测试离子的吸附量显著高于酸洗样本的吸附量,其原因是酸洗样本体系存在大量的H+离子参与吸附竞争,降低了吸附剂的离子吸附容量。在水洗和酸洗蛭石体系中,测试离子被吸附的毫克量差异显著,顺序为Pb2+>Cd2+≥Zn2+。水洗蛭石体系中所有测试离子的去除率都很高,说明水洗蛭石样本可作为构建人工湿地吸附缓冲系统的基质填料。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
郑跃平 徐嘉楠 范厚勇 尹杰 李娟英
以养殖池塘周边水生植物作为原料制备生物炭，吸附去除养殖水体中普遍存在的重金属镉（Cd~(2+)）、多环芳烃（PAHs）和抗生素恩诺沙星（EFX）复合污染。通过污染物去除率和风险（RQ）的下降评估其吸附效果，同时采用扫描电镜分散光谱仪（SEM-EDS）、X射线衍射仪（XRD）和傅里叶红外光谱仪（FTIR）分别对其元素组成、比表面积、表观形貌、物相结构和官能团组成进行表征，并结合吸附动力学和吸附等温线研究对吸附机理进行了初探。结果表明，BC500比表面积较大，且C=C、C=O、-COO和-OH是BC500的主要官能团。BC500对Cd~(2+)、FLU、PHE、FLT、PYR和EFX的平均去除率为54%～90%，生态风险RQ值也从0.85降低到0.33，表明BC500生物炭对实际水产养殖水中复合污染物的去除效果良好。吸附动力学和吸附等温线模型模拟结果表明，BC500生物炭对复合污染物的吸附以化学单分子层吸附为主，重金属Cd~(2+ )和有机污染物（PAHs和EFX）之间存在竞争性吸附，这使得BC500在以重金属污染为主导的复合污染水体中具有更好的表现。此外，BC500生物炭对复合污染物的吸附机理包括含氧官能团络合（Cd~(2+)、PAHs和EFX），π-π相互作用（Cd~(2+)、PAHs和EFX），离子交换（Cd~(2+)和EFX），氢键（PAHs和EFX）以及Cd~(2+)-EFX的络合。
关键词：
生物炭 复合污染 吸附机理 养殖尾水
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