原位富集铁元素增强生物炭的吸附性能

作者：胡春燕; 嬴登宇; 牛慧斌; 向明灯; 黄应平; 方艳芬

来源：环境化学, 2022, 41(12): 3981-3990.

DOI：10.7524/j.issn.0254-6108.2022030702

• 生物炭
• 自富集铁
• 羟基位点密度
• 阳性污染物

负载金属型生物炭材料具有良好的吸附性能,但其吸附机制尚有待研究.本文通过香蒲根（Cattail root）原位富集铁（Iron）元素,再经热裂解得到负载铁生物炭（CRI-100）材料.该材料对水中有毒有机染料结晶紫（crystal violet, CV）的吸附效率比空白生物炭（CRI-0）高9.8倍.通过SEM/EDX、XRD和FTIR等表征,结果显示自富集上去的铁以直径约40 nm的Fe2O3纳米颗粒均匀镶嵌在CRI-100表面.实验证明，这种铁纳米颗粒的形成，使CRI-100比表面积(120.84 m2·g-1)比未富集铁的生物炭CRI-0(8.05 m2·g-1)高15倍,且促使其表面产生了更多羟基位点,用于CV的静电吸附.本研究将为金属富集型植物转化为生物炭吸附剂的后续应用提供理论依据.

• 单位
  材料与化工学院; 三峡大学; 生态环境部华南环境科学研究所