菠萝皮生物炭负载纳米零价铁去除水中的铬

编号：FTJS07178

篇名：菠萝皮生物炭负载纳米零价铁去除水中的铬

作者：宋宏娇 季斌 杨雨婷 刘扬 龚喜平 王家乐 舒垚荣 孙梦侠

关键词： 菠萝皮 生物炭 纳米零价铁 铬 准二级动力学模型

机构： 武汉科技大学城市建设学院 冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室

摘要： 以菠萝皮制成的生物炭为载体负载纳米零价铁(nZVI)合成功能性生物炭(nZVI/BC),采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对材料进行表征,考察了pH和初始Cr(Ⅵ)浓度对Cr(Ⅵ)的去除率的影响,并对其机理进行研究。结果表明:nZVI/BC对Cr(Ⅵ)的去除效率在pH=3时达到峰值90.3%,而在pH=9时去除效率最低。吸附动力学实验数据符合准二级动力学(PSO)模型;当Cr(Ⅵ)的初始浓度由10mg/L增加到30mg/L时,速率常数由0.4660min^-1减小到0.2371min^-1,说明反应速率随着溶液Cr(Ⅵ)初始浓度的增大而减小。SEM图像显示nZVI与生物炭的表面结合良好。反应前后的XRD和XPS分析表明,在反应过程中,nZVI和Cr(Ⅵ)发生吸附,还原和共沉淀。因此,菠萝皮生物炭负载nZVI可作为水中Cr(Ⅵ)去除的有效复合材料。