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改性酒糟生物炭制备及其对Ni(Ⅱ)去除

收稿日期:2025-07-04 修回日期:2025-08-18 接受日期:2025-08-20

DOI:10.20078/j.eep.20250902

摘要:重金属镍(Ni)污染对生态环境和人体健康危害显著,传统处理技术存在成本高、易造成二次污染等局限。生物炭作为绿色吸附材料备受关注,通过改性可提升其吸附性能。本研究采用酒糟为生物质原材料,通过热解温度调控与投加不同物质相结合的方式进行改性,制备... 展开+
摘要:重金属镍(Ni)污染对生态环境和人体健康危害显著,传统处理技术存在成本高、易造成二次污染等局限。生物炭作为绿色吸附材料备受关注,通过改性可提升其吸附性能。本研究采用酒糟为生物质原材料,通过热解温度调控与投加不同物质相结合的方式进行改性,制备了Mg/Al层状双氢氧化物改性生物炭(E-Mg/Al-LDH BC),系统考察了其对Ni(Ⅱ)的吸附性能及作用机理。研究发现,E-Mg/Al-LDH BC对Ni(Ⅱ)的吸附效果受多种因素影响,其中在pH为6时吸附效果最佳,Ni(Ⅱ)的吸附量可达78.10 mg/g,去除率高达97.62%;当生物炭投加量为1.25 g/L时,对于初始浓度在25~150 mg/L范围内的Ni(Ⅱ)溶液表现出良好的吸附性能。通过吸附等温线和动力学分析可知,Langmuir模型能良好拟合吸附等温线,证实该吸附过程以单分子层吸附为主;吸附曲线与准二级吸附动力学模型的高度契合,则表明化学吸附主导吸附进程。此外,借助FTIR、SEMEDS Mapping等表征手段分析发现,E-Mg/Al-LDH BC对Ni(Ⅱ)的吸附主要通过络合作用实现,同时还伴有离子交换和π-重金属相互作用机制。本研究旨在为生物炭在重金属吸附领域的应用提供理论和技术支持,同时为实际环境污染修复工作提供新的思路。  收起-

作者:

  • 司马卫平1,*
  • 瞿江2
  • 邓文祺1

作者简介

司马卫平(1977—),男,江西泰和人,教授,主要研究方向为固体废弃物处理及资源化。E-mail:smwp0814@126.com

单位

  • 1.四川轻化工大学 土木工程学院
  • 2.四川轻化工大学 化学与环境工程学院

关键字

  • 环境修复
  • 酒糟生物炭
  • 改性吸附材料
  • 吸附性能
  • Ni

基金项目

国家自然科学基金面上资助项目(52370177); 四川轻化工大学研究生创新基金资助项目(Y2024088)

引用格式

司马卫平, 瞿江, 邓文祺. 改性酒糟生物炭制备及其对Ni(Ⅱ)去除[J/OL]. 能源环境保护: 1-10[2025-09-11]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20250902.

SIMA Weiping, QU Jiang, DENG Wenqi. Preparation of Modified Distiller′s Grains Biochar for Ni(Ⅱ) Removal[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-10[2025-09-11]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20250902.

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