文献类型：期刊文章

作　　者：周佳丽[1] 林伟雄[2] 关智杰[1] 廖小健[1] 高建明[1] 黄振华[1] 孙水裕[1,3] 黄明珠[4] 徐廷国[4] 区雪连[3]

ZHOU Jiali;LIN Weixiong;GUAN Zhijie;LIAO Xiaojian;GAO Jianming;HUANG Zhenhua;SUN Shuiyu;HUANG Mingzhu;XU Tingguo;OU Xuelian(School of Environmental Science and Engineering,Guangdong University of Technology,Guangzhou 510006;School of Environmental and Chemical Engineering,Zhaoqing University,Zhaoqing 526061;Guangdong Polytechnic of Environmental Protection Engineering,Foshan 528216;Foshan Water Industry Group Co.Ltd.,Foshan 528000)

机构地区：[1]广东工业大学环境科学与工程学院,广州510006 [2]肇庆学院环境与化学工程学院,肇庆526061 [3]广东环境保护工程职业学院,佛山528216 [4]佛山市水业集团有限公司,佛山528000

出　　处：《环境科学学报》

基　　金：广东高校省级重点平台和重大科研项目(No.2017GKZDXM007);广东省教育厅重点科研平台和科研项目(No.2018GkQNCX144);肇庆市科技创新指导类项目(No.2021040302002);广东高校省级重点科研平台和科研项目(No.2018GKQNCX144)。

年　　份：2022

卷　　号：42

期　　号：8

起止页码：194-207

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、GEOBASE、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：采用响应曲面法优化了KOH改性污泥生物炭(SB-KOH)的制备条件,研究了各因素之间对生物炭吸附性能的交互影响,并且探讨了KOH强化生物炭吸附能力的机制.同时,研究了吸附时间、吸附温度及pH对SB-KOH吸附Pb(Ⅱ)的影响,探讨其吸附机理.结果表明:KOH浸渍浓度是最显著因素,较高浸渍浓度有利于提高SB-KOH的吸附性能;增加KOH浸渍浓度和升高热解温度可以协同提高SB-KOH的吸附性能;最佳制备条件为2.5 mol·L^(-1)的KOH浸渍浓度、7 h的浸渍时间、631℃的热解温度和44 min的热解时间.KOH改性后的污泥生物炭表面粗糙,比表面积增大,微孔数量增加,SB-KOH的比表面积为141.22 m2·g^(-1),是原污泥生物炭(SB,5.93 m2·g^(-1))的24倍,改性后的生物炭碱性提高、K元素含量增加.SB-KOH吸附Pb(Ⅱ)是以化学吸附为主的多分子层混合吸附,膜扩散是主要的速率控制步骤,增加溶液pH、提高温度可促进吸附.吸附机制涉及矿物沉淀(Qmp)、离子交换(Qie)、含氧官能团的络合(Qoc)和金属π键结合(Qmπ),不同吸附机理的贡献顺序为:Qmp(143.5 mg·g^(-1))>Qie(39.67 mg·g^(-1))>Qoc(8.56 mg·g^(-1))>Qmπ(1.65 mg·g^(-1)),KOH改性强化了生物炭对Pb(Ⅱ)的矿物沉淀和离子交换吸附量.本研究丰富了KOH改性污泥生物炭的制备理论,阐明了SB-KOH吸附Pb(Ⅱ)吸附机理及其影响的主要机制.

关 键 词：曲面优化  污泥生物炭  KOH改性  Pb(Ⅱ)  吸附机制  

分 类 号：X703]