编号：CYYJ04241
篇名：镁硅改性烟秆炭吸附特性和能力研究
作者：胡泽森 岳建芝 王慷 张志萍 荆艳艳 张全国
关键词： 氮 磷 烟秆炭 改性 吸附
机构： 河南农业大学农业农村部可再生能源新材料与装备重点试验室 黄河科技学院现代农业工程研究院
摘要： 【目的】研究镁硅改性烟秆炭吸附特性和能力,解决水体中过量的氮和磷造成的水体富营养化,并实现废弃生物质烟草秸秆的资源化利用。【方法】将烟草秸秆通过热解制备烟秆生物炭,再由MgCl 2和Na 2 SiO 3对其浸渍改性,用于吸附水体中的氮、磷并研究其吸附特性。【结果】改性后烟秆炭对氮和磷的吸附量分别为4.26和37.93 mg·g-1,分别是改性前的5和11.6倍;改性后烟秆炭镁、硅含量分别是改性前的26.5和4.5倍;烟秆炭的BET测定结果表明,改性提高了烟秆炭的比表面积和平均孔径,孔隙结构更加发达;改性后的烟秆炭出现新的衍射峰,改性引入了新的表面官能团。改性烟秆炭在中性或弱碱性环境下对氮具有较高的吸附能力,吸附磷的pH值范围相对较宽。改性烟秆炭对氮和磷的吸附过程分别符合颗粒内扩散和准二级动力学方程,吸附方式主要为化学吸附;吸附类型均符合Langmuir模型,为单分子层吸附;改性烟秆炭在双溶质溶液中对氮、磷的吸附量相比在单溶质溶液中有显著提升,说明氮和磷在水中共存时对烟秆炭吸附产生协同作用。【结论】镁硅改性烟秆生物炭可以高效去除水体中的氮和磷,是一种高效除氮磷吸附剂。
