甘蔗渣生物炭吸附还原Cr( )的反应研究.

小夏 三农 更新 2024-01-30

甘蔗渣生物炭吸附还原cr( .

1. 背景。

随着工业化进程的推进,重金属污染越来越严重,Cr()因其毒性大、难降解和生物蓄积性等特点而受到广泛关注。 寻找高效、经济、环保的CR()处理方法已成为研究热点。 甘蔗渣作为一种农业废弃物,其资源化利用不仅有助于解决环境问题,也为CR()的处理提供了新的思路。

2. 研究目的。

本研究旨在揭示甘蔗渣生物炭对Cr()的吸附还原性能,揭示其反应机理,并评价其实际应用潜力。

3.实验材料和方法。

甘蔗渣生物炭的制备。

糖渣在限氧条件下高温热解得到生物炭。 采用BET、SEM、FTIR等手段对理化性质进行了表征。

Cr( ) 吸附还原实验。

研究了甘蔗渣生物炭在不同pH、温度和初始浓度下对Cr()的吸附还原性能。 采用动力学和等温吸附模型对数据进行拟合,揭示了吸附机理。

反应机理**。

通过XPS、FTIR等分析方法,利用甘蔗渣生物炭中CR()吸附还原过程中的官能团变化和价变,揭示了其反应机理。

四、结果与讨论。

甘蔗渣生物炭的理化性质。

结果表明,甘蔗渣生物炭具有丰富的孔隙结构,有利于吸附过程。 扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)结果表明,生物炭表面存在大量含氧官能团,为Cr(的吸附和还原提供了活性位点)。

cr( )的吸附还原特性。

实验结果表明,甘蔗渣生物炭对Cr( )具有良好的吸附性能,且吸附容量随pH值的升高和温度的降低而逐渐增大。 动力学和等温吸附模型的拟合结果表明,该过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,表明吸附过程以化学吸附为主,生物炭表面均匀。

反应机理**。 XPS和FTIR分析结果表明,在吸附还原过程中,甘蔗渣生物炭表面的含氧官能团与Cr()发生氧化还原反应,将Cr()还原为Cr()并氧化自身。 这一发现为甘蔗渣生物炭在Cr()处理中的应用提供了理论支持。

五、结论与展望。

本研究表明,甘蔗渣生物炭对Cr()具有良好的吸附还原性能,其丰富的孔隙结构和含氧官能团为Cr(的处理提供了有利条件。 在实际应用中,通过优化制备条件和操作参数,可以进一步提高甘蔗渣生物炭对Cr( )的处理效率。 展望未来,甘蔗渣生物炭在重金属污染治理领域具有广阔的应用前景。

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