农业环境科学学报

作者：周红卫,陈振焱,胡超,张亚平,顾东清

单位：江苏省地质环境勘查院, 南京 211102,东南大学能源与环境学院, 能源热转换及其过程测控教育部重点实验室, 南京 210096,江苏省地质环境勘查院, 南京 211102,东南大学能源与环境学院, 能源热转换及其过程测控教育部重点实验室, 南京 210096,东南大学能源与环境学院, 能源热转换及其过程测控教育部重点实验室, 南京 210096

关键词：生物炭,热解,CO2-N2气氛,水稻秸秆,镉,

基金：国家重点研发计划项目（2018YFD0800304）

为了获得对镉离子（Cd2+）具有高吸附性能的水稻秸秆生物炭，研究了热解温度、停留时间、升温速率和反应气氛对生物炭特性的影响。以CO2-N2为反应气氛，确定了混合气氛中CO2的比例以及与CO2-N2气氛相匹配的整套热解工艺参数。通过pH、红外光谱（FTIR）和比表面积（BET）等表征手段并结合吸附实验确定了生物炭的性质。结果表明，向反应气氛中添加CO2可使得生物炭具有良好的多孔结构，同时在其表面引入了较多含氧官能团。综合考虑Cd2+的去除率、生物炭产率和成本等影响因素，最终确定了最合理的CO2比率为0.5，与该CO2-N2气氛相匹配的其他参数分别为热解温度800℃、停留时间1 h、升温速率10℃·min-1。在该最佳热解工艺下制备的生物炭，对初始浓度为250 mg·L-1的Cd2+溶液去除率高达96.6%，表明该方法能将农业废弃生物质转化为高附加值产品，并用于处理废水中的Cd。

来源：2020年第7期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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