竹炭负载氧化锌对Cr(Ⅵ)的吸附性能和机理

邓华, 张俊渝, 黄瑞, 王威, 胡乐宁

doi:10.16088/j.issn.1001-6600.2022010501

广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 41 ›› Issue (01) : 131 -142. DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2022010501

竹炭负载氧化锌对Cr(Ⅵ)的吸附性能和机理

邓华, 张俊渝, 黄瑞, 王威, 胡乐宁

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摘要

本文以竹制生物炭为原材料，通过共沉淀法负载氧化锌制备锌改性生物炭(ZnBC)。通过批量实验探究ZnBC对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能，采用SEM、XRD、FTIR和XPS等分析方法对吸附Cr(Ⅵ)前后的ZnBC进行表征。实验结果表明，在pH=7、反应时间720 min、反应温度298 K时，ZnBC对Cr(Ⅵ)的吸附效果最好。Cr(Ⅵ)的吸附结果符合拟二级(PSO)和Langmuir模型理论，表明吸附类型为化学吸附和单分子层吸附；通过Langmuir模型拟合得出的饱和吸附量为106.383 mg/g。共存离子实验表明，ZnBC对Cr(Ⅵ)有较好的选择吸附性。ZnBC对Cr(Ⅵ)的吸附机理主要包括光催化还原、官能团络合、阳离子-π以及沉淀作用。研究表明，ZnBC作为去除水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附剂具有较大的应用潜力。