农业环境科学学报

作者：秦华,吴娟娟,李巧云,李鹏飞,齐文博,宋凤敏

单位：汉中市环境监测中心站, 陕西 汉中 723001,江苏大学环境与安全工程学院, 江苏 镇江 212013,陕西理工大学化学与环境科学学院, 陕西 汉中 723001,陕西理工大学化学与环境科学学院, 陕西 汉中 723001,陕西理工大学化学与环境科学学院, 陕西 汉中 723001,陕西理工大学化学与环境科学学院, 陕西 汉中 723001

关键词：微塑料,生物炭,吸附,吸附机制,

基金：国家环境保护重金属污染监测重点实验室开放基金课题项目（SKLMHM202305）；陕西理工大学秦巴生物资源与生态环境重点实验室“市校共建”科研专项（SXJ-2016）

为探讨生物炭对水体中微塑料的去除效果，降低其带来的潜在环境风险，本研究对废弃生物质玉米秸秆（CB）进行单金属（Fe）和双金属（Fe/Ni）改性，制备两种磁性生物炭（MCB和MCB-Ni）来吸附水体中典型聚苯乙烯微塑料（PS-MPs），并进行材料表征分析、吸附性能研究和吸附机理探讨。表征结果显示金属改性后的生物炭比表面积增大27%~139%（24.41~45.94 m2·g-1），有磁化特性生成（饱和磁化强度5.88~8.29 emu·g-1）；试验证实MCB和MCB-Ni对PS-MPs均有吸附能力，其中MCB-Ni的吸附性能更好，对MPs的最大吸附量为8 974.40 mg·g-1，是MCB最大吸附量的3.43倍；酸性条件更有利于MCB和MCB-Ni对MPs的吸附；水中Na+及其他离子（K+、Ca2+、Mg2+、Al3+、Cl--、NO3-和SO24-）的存在对MCB和MCB-Ni吸附PS-MPs的抑制作用影响小；吸附-解吸试验结果表明，吸附PS-MPs后的磁性生物炭可以通过热处理（500℃）回收，5次使用后仍具有强的吸附能力（80%以上）；吸附机理分析结果揭示MCB和MCB-Ni吸附MPs在高温下可以自发进行，主要吸附机制包括孔隙填充、静电吸引、表面络合以及π-π相互作用。

来源：2025年第5期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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