科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
为提高天然硅藻土对水体中有机污染物的吸附去除性能，以葡萄糖为碳源，通过一步低温热解法对天然硅藻土进行碳化改性 (CD300)。利用扫描电镜 （SEM/EDX）、傅里叶红外光谱 （FTIR）、X射线衍射 （XRD）、Zeta电位等技术表征了CD300的结构特点和化学性质，并以四环素 （TC） 为目标污染物，对CD300吸附TC的吸附动力学、吸附等温线和热力学进行研究分析。结果表明，在300 ℃下碳化改性的硅藻土对四环素的吸附效果最佳，较天然硅藻土的吸附性能提高了110.6%。表征结果证实了碳化产物成功负载至天然硅藻土表面且改性不会明显影响天然硅藻土的形貌结构。基于相关系数R2，Elovich动力学模型更好地描述了CD300对TC的吸附过程 (R2 > 0.941)，表明CD300吸附TC以化学吸附为主。颗粒内扩散模型显示，CD300对TC的吸附由液膜扩散和内扩散两个阶段控制，而内扩散阶段为主要的速率控制步骤。吸附等温线分析显示Freundlich模型拟合效果更好 (R2 > 0.966)，表明吸附为多分子层吸附过程。热力学参数ΔG0 < 0、ΔH0 > 0和ΔS0 > 0，说明吸附过程为自发、吸热且混乱度增加。溶液初始pH和离子影响强度试验，证明四环素分子与CD300之间可能存在较强的外层结合，而静电作用在吸附过程中占据了主导作用。此外，碳化改性的硅藻土拥有良好的再生性能，表明其可作为一种高效吸附剂用于有机污染物的吸附去除。
-
单位中国铁道科学研究院集团有限公司; 中国二冶集团有限公司; 华北水利水电大学
