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摘要
采用磷酸氢二铵为活化剂和N、 P源，竹屑为碳源，通过一步热解法制备N、 P共掺杂活性炭，并将其用于高效去除水溶液中的La3+.分析了活化温度和pH值对La3+吸附性能的影响，并通过TG-IR、 SEM-EDX、孔隙结构、 XPS以及亲水性等探究其活化和吸附机制.结果表明，磷酸氢二铵在高温下容易分解产生氨气和磷酸，对物料起到活化作用，促进活性炭比表面积和孔隙容积的提高；作为N、 P源，磷酸氢二铵的添加成功实现了活性炭的N、 P共掺杂，而含N、 P官能团的引入是提升La3+吸附量的关键.其中，石墨氮可以提供La3+—π键间的相互作用，■和C/P—O—P可通过络合作用和静电作用为吸附La3+提供活性位点.La3+在N、 P共掺杂活性炭上的吸附是吸热和自发的，吸附过程符合Langmuir等温式和二级动力学模型.在活化温度为900℃,pH=6的工艺条件下，N、 P共掺杂活性炭的吸附量高达55.18 mg·g-1,比未掺杂样品高2.53倍，并且其在La3+/Na+和La3+/Ca2+共存体系中对La3+的吸附选择性分别达到93.49%和82.49%,经过5次连续的吸附-解吸循环实验去除效率仍高于54%.
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