载镧磁性水热生物炭的制备及其除磷性能

作者：宋小宝; 何世颖; 冯彦房; 花昀; 唐婉莹^*; 朱秋蓉; 薛利红; 杨林章

来源：环境科学, 2020, 41(02): 773-783.

DOI：10.13227/j.hjkx.201906088

• 纳米材料
• 载镧
• 水热
• 生物炭
• 磁性

将小麦秸秆在水热条件下(220℃)炭化2 h得到水热生物炭(HTC),以HTC为载体,通过一步共沉淀法制备了一种吸附容量高、易于磁分离回收的载镧磁性水热生物炭复合材料(La-MHTC).通过等温线和动力学等吸附实验方法,研究了该材料对磷酸根的吸附特性,考察了载镧量、初始pH和共存离子等因素对磷酸根吸附过程的影响.结果表明La3+∶Fe3+为2∶1时,材料(2-La-MHTC)具有良好的吸附磷酸根的能力;在吸附剂投加量为0. 1 g·L-1,pH为7时,对磷酸盐吸附量达到100. 25mg·g-1;吸附符合Langmuir等温模型,吸附动力学过程遵循准二级动力学,并且吸附不受其它离子的影响(在Cl-、NO3-和SO42-等共存离子体系磷酸盐去除率达到98%),在较广的pH(3～10)范围都具有良好的吸磷能力.吸附的磷酸根可用NaOH溶液解吸,5次吸附-脱附循环实验中磷酸盐去除率均能达到90%以上,脱附效率为65%左右,说明该吸附剂具有良好的脱附和重复利用能力.应用其处理实际含磷污水,可将磷酸盐浓度从0. 87 mg·L-1降低到0. 05 mg·L-1.吸附机制主要为静电吸附作用和La(OH)3与磷酸盐通过配体交换形成内层络合物.

• 单位
  江苏省农业科学院农业资源与环境研究所; 南京理工大学