| 秦艳敏,梁美娜,王敦球,朱义年,唐沈,李欢欢,张涛.桑树杆生物炭铁锰氧化物复合吸附剂的制备及其对As(Ⅴ)的吸附机理研究[J].农业环境科学学报,2016,35(7):1398-1406. |
| 桑树杆生物炭铁锰氧化物复合吸附剂的制备及其对As(Ⅴ)的吸附机理研究 |
| Preparation and arsenic adsorption and its mechanisms by mulberry stem biochar/Fe-Mn oxides composite adsorbent |
| 投稿时间：2015-12-23 |
| DOI：10.11654/jaes.2016.07.024 |
| 中文关键词: 桑树杆 铁锰氧化物 制备 吸附 As（Ⅴ） |
| 英文关键词: mulberry stem Fe-Mn oxides preparation adsorption arsenic |
| 基金项目:国家自然科学基金项目（21367010）；“八桂学者”建设工程专项经费资助 |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 秦艳敏 | 桂林理工大学环境科学与工程学院, 广西 桂林 541006
广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 广西 桂林 541004 | | | 梁美娜 | 桂林理工大学环境科学与工程学院, 广西 桂林 541006
广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 广西 桂林 541004 | liangmeinaa@163.com | | 王敦球 | 桂林理工大学环境科学与工程学院, 广西 桂林 541006
广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 广西 桂林 541004 | | | 朱义年 | 桂林理工大学环境科学与工程学院, 广西 桂林 541006
广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 广西 桂林 541004 | | | 唐沈 | 桂林理工大学环境科学与工程学院, 广西 桂林 541006
广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 广西 桂林 541004 | | | 李欢欢 | 桂林理工大学环境科学与工程学院, 广西 桂林 541006
广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 广西 桂林 541004 | | | 张涛 | 桂林理工大学环境科学与工程学院, 广西 桂林 541006
广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心, 广西 桂林 541004 | |
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| 中文摘要: |
| 以桑树杆为原料，通过正交试验设计，利用氧化和共沉淀法制备桑树杆生物炭/铁锰氧化物复合吸附剂（MBFMA），考察pH值、离子强度、共存离子对吸附剂除As（Ⅴ）吸附性能的影响，并对MBFMA进行了表征，探讨了吸附机理。研究结果表明，制备复合吸附剂的最佳工艺为：KMnO4浓度40 g·L-1、FeCl2浓度40 g·L-1、浸渍时间24 h，煅烧温度400益，煅烧时间3 h。在pH范围为2.0～7.0时，吸附剂对As（Ⅴ）的吸附效果最佳；硝酸根、硫酸根、碳酸根和磷酸根溶液对除砷效果有不同程度的影响，其中磷酸盐的影响最大，离子强度对除砷效果影响不大；与Freundlich相比，Langmuir模型能够较好地描述MBFMA对As（Ⅴ）的吸附行为，25益下最大吸附量为4.87 mg·g-1。能谱分析表明吸附As（Ⅴ）的MBFMA含有0.34%的砷，FTIR定性分析表明羟基、羧基、内酯基是MBFMA表面的主要特征官能团，XPS分析表明铁、锰和表面含碳官能团参与了吸附反应，MBFMA对As（Ⅴ）的吸附是专性吸附。 |
| 英文摘要: |
| A mulberry stem biochar/Fe-Mn oxides composite adsorbent (MBFMA) was prepared from mulberry stems by oxidation and copre cipitation methods through the orthogonal experiment. Effects of pH, ionic strength, and co-existing anions on As (Ⅴ) adsorption by MBF MA were investigated. Results show that the optimal preparation conditions were as follows:the concentrations of potassium permanganate and ferrous chloride were both 40 g·L-1, impregnation time of 24 h, calcination temperature of 400 益, and calcination time of 3 h. The range of the optimal pH values was from 2.0 to 7.0. The ions present in the natural environment, such as nitrate, sulfate, carbonate and phosphoric, had different degrees of effects on arsenic adsorption, with phosphoric having the biggest impact. The ionic strength had no obvious side effects on arsenic adsorption. The adsorption behavior of As (Ⅴ) on MBFMA was fit better with Langmuir equation than Freundlich equation. Adsorption capacity is 4.87 mg·g-1 under 25 益. Spectrum analysis showed that MBFMA had 0.34% of arsenic after adsorbing As (Ⅴ). FTIR spec tra indicated that MBFMA contained hydroxy, carboxyl, and lactone functional groups. X-ray photoelectron spectroscopy analysis indicated that iron, manganese, and carbon surface functional groups involved in the adsorption reaction, and adsorption of As (Ⅴ) by MBFMA was specific process. |
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