蘑菇菌渣生物炭对高环PAHs的吸附特征研究

作者：路倩影; 刘月涵; 孟庆宇; 张萌; 郭雪涛; 梁欣; 杨志新^*

来源：河北农业大学学报, 2023, 46(05): 25-32.

DOI：10.13320/j.cnki.jauh.2023.0072

• 生物炭
• 温度
• 高环多环芳烃
• 吸附

本研究以蘑菇菌渣为原料，通过控制不同温度（200、300、500、700℃）制备4种生物炭（M200、M300、M500、M700），以芘（Pyr）、苯并芘（BaP）和苯并苝（BghiP）为高环PAHs典型代表，采用吸附动力学和吸附等温线模型研究不同蘑菇菌渣生物炭对3种高环PAHs的吸附特征。结果表明：随着热解温度升高，不同生物炭的产率、羧基含量和酸性官能团含量降低，而灰分含量和pH升高。4种生物炭对高环PAHs的吸附遵循Lagergren准一级动力学模型，且以M700吸附能力表现最高，对3种PAHs的吸附呈现出Pyr(382.14 mg/kg)>BaP(340.08 mg/kg)>BghiP(319.76 mg/kg)的显著差异特征。Langmuir吸附模型（R2=0.876 9～0.9901）能更好地描述M500和M700对高环PAHs的等温吸附过程，且吸附能力表现为M700>M500。进一步通过分析生物炭吸附量与其表面官能团含量的相关性发现，酚羟基作为酸性官能团使生物炭具有阳离子交换特性，其含量与BghiP的生物炭吸附呈显著正相关，更有利于吸附BghiP。综上，700℃制备的蘑菇菌渣生物炭吸附量表现最优，推荐用于开展高环PAHs污染土壤修复的生物炭材料。

• 单位
  华北电力大学（保定）; 河北农业大学