钙改性水葫芦基生物炭吸附水中敌草隆的效能与机理

作者：刘玉灿; 高中鲁; 徐心怡; 纪现国; 张岩; 孙洪伟; 王港^*

来源：化工进展, 2023, 1-16.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-1036

• 生物炭
• 钙改性
• 吸附剂
• 敌草隆
• 吸附
• 动力学
• 机理

本研究以水葫芦为原料、CaCl2为改性剂，通过一步热解法制备了钙改性水葫芦基生物炭(CWHBC)，基于表征技术分析了其表面形貌、比表面积、孔径分布、官能团组成等物化性能，并探究了其吸附去除水中敌草隆的效能与机理。结果表明，CWHBC比未改性生物炭(WHBC)具有更大的比表面积、更丰富的孔隙结构、更多的含氧官能团、更强的亲水性，这些物化性能的改变增强了生物炭的吸附能力。CWHBC对水中敌草隆的吸附符合准二级吸附动力学模型和Langmuir吸附等温线模型，表明该吸附以单层化学吸附为主，主要吸附机理为氢键作用、π–π作用和表面络合。单因素试验结果表明CWHBC在各种条件下均具有良好的吸附性能，采用0.2mol/L HCl对其进行五次吸附/解吸循环后的吸附容量仍高达初次吸附容量的94.62%。因此，使用一步热解法制备的CWHBC可有效去除水中敌草隆，且具有较好的环境适应能力和重复使用性能。该研究提供了一种低成本、高效的吸附材料，能有效实现水葫芦的资源化利用，具有良好的工程应用前景与潜力。

• 单位
  烟台大学; 土木工程学院