农业环境科学学报

作者：赵传起,巩思诺,陈宇轩,谭文,文丽春,禤泳希,潘鸿辉,施钦

单位：广西民族大学材料与环境学院, 广西先进结构材料与碳中和重点实验室, 广西高校环境友好材料及生态修复重点实验室, 南宁 530006,广西民族大学材料与环境学院, 广西先进结构材料与碳中和重点实验室, 广西高校环境友好材料及生态修复重点实验室, 南宁 530006,广西民族大学材料与环境学院, 广西先进结构材料与碳中和重点实验室, 广西高校环境友好材料及生态修复重点实验室, 南宁 530006,广西民族大学材料与环境学院, 广西先进结构材料与碳中和重点实验室, 广西高校环境友好材料及生态修复重点实验室, 南宁 530006,广西民族大学材料与环境学院, 广西先进结构材料与碳中和重点实验室, 广西高校环境友好材料及生态修复重点实验室, 南宁 530006,广西民族大学材料与环境学院, 广西先进结构材料与碳中和重点实验室, 广西高校环境友好材料及生态修复重点实验室, 南宁 530006,广西民族大学材料与环境学院, 广西先进结构材料与碳中和重点实验室, 广西高校环境友好材料及生态修复重点实验室, 南宁 530006,广西民族大学材料与环境学院, 广西先进结构材料与碳中和重点实验室, 广西高校环境友好材料及生态修复重点实验室, 南宁 530006

关键词：磁性生物炭,甘蔗渣,四环素,Cr （Ⅵ）,吸附,

基金：广西科技计划项目（AD23026181）；广西民族大学引进人才科研启动项目（2022KJQD37）

针对水体中广泛存在的抗生素和重金属污染问题，本研究选用甘蔗渣作为原料，使用FeCl3和ZnCl2作为活化剂，制备具有高吸附性能的磁性生物炭材料。通过研究不同因素的影响，探讨该材料对四环素（TC）和Cr （Ⅵ）的吸附性能，并分析其吸附机理。结果显示，磁性生物炭具有多孔的内部结构，其比表面积最高可达913.81 m2·g-1，其表面成功负载Fe3O4，并富含 OH、 COOH等含氧官能团。磁性生物炭对TC的吸附主要依赖于π-π共轭作用、范德华力和氢键等作用力，而对Cr（Ⅵ）的吸附则主要受静电、还原和络合等作用的影响。复合材料对TC和Cr（Ⅵ）的吸附过程更符合准二级动力学模型，表明吸附过程受化学反应控制。磁性生物炭对 TC 的吸附过程更符合 Langmuir等温模型，说明 TC 在磁性生物炭表面以单层吸附形式存在；而对 Cr （Ⅵ）的吸附过程更符合Freundlich等温模型，表明Cr （Ⅵ）在磁性生物炭表面以多层吸附形式存在。此外，经过5次重复使用后，复合材料仍可维持较高的吸附性能。研究表明，利用活化法制备的磁性生物炭复合材料是一种减少环境污染、实现农业废弃物资源化利用的有效手段。

来源：2025年第8期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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