农业环境科学学报

作者：何玉垒,宋宁宁,林大松,孙约兵,王芳丽

单位：农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部产地环境污染防控重点实验室, 天津 300191,农业农村部环境保护科研监测所, 天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191,青岛农业大学资源与环境学院/青岛市农村环境工程研究中心, 山东 青岛 266109,农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部产地环境污染防控重点实验室, 天津 300191,农业农村部环境保护科研监测所, 天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191,农业农村部环境保护科研监测所, 农业农村部产地环境污染防控重点实验室, 天津 300191,农业农村部环境保护科研监测所, 天津市农业环境与农产品安全重点实验室, 天津 300191,青岛农业大学资源与环境学院/青岛市农村环境工程研究中心, 山东 青岛 266109

关键词：生物炭,老化,镉,吸附性能,机制,

基金：国家自然科学基金项目（41877403）

为研究氧化老化过程对生物炭性质及其对镉（Cd2+）吸附能力的影响及机制，以过氧化氢（H2O2）化学氧化方法模拟稻壳生物炭在自然环境中的氧化老化过程，通过等温吸附试验研究氧化老化过程对生物炭吸附Cd2+能力的影响，运用扫描电镜和能谱分析（SEM-EDS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和13C核磁共振技术探究氧化老化过程中生物炭对Cd2+的吸附机制。结果表明：氧化老化过程中生物炭的元素组成和比表面积变化不明显，但含氧基团增多，芳香性增强。老化前后生物炭对Cd2+的吸附均符合准二级动力学模型，但氧化老化过程抑制了稻壳生物炭对Cd2+的吸附能力，在298 K时，Langmuir预测Cd2+在生物炭上的最大吸附量分别为未老化生物炭（BC，21.48 mg·g-1） >氧化老化1次生物炭（OBC1，15.07 mg·g-1） >氧化老化2次生物炭（OBC2，7.56 mg·g-1） >氧化老化3次生物炭（OBC3，7.51 mg·g-1）。生物炭吸附Cd2+的机理主要有表面络合作用、阳离子-π作用和离子交换作用，氧化老化后碱金属元素的变化抑制了表面吸附作用。

来源：2021年第9期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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