氮硫共掺杂污泥生物炭吸附水中2,4,6-三氯苯酚的研究

摘要

【目的】2,4,6-三氯苯酚（2,4,6-TCP）因其具有强毒性、“三致”效应被列入水中污染物黑名单，处理水中的2,4,6-TCP意义重大。【方法】以市政污泥为原料，采用浸渍-热解法制备得到氮硫共掺杂污泥生物炭（S_x-NSC800）,并将其用于吸附水溶液中的2,4,6-TCP;采用扫描电子显微镜、比表面及孔径分析仪、X射线衍射仪、傅立叶红外光谱仪等仪器对S_x-NSC800的结构特征和表面化学性质进行了表征；采用拟一级、拟二级动力学模型拟合了吸附动力学曲线。【结果】S_x-NSC800对2,4,6-TCP有良好的吸附效果，180 min左右接近吸附/解吸平衡，其中S₁₀-NSC800效果最好，其吸附量为14.424 mg/g;吸附数据与拟二级模型具有良好的相关性；采用经典的等温线模型进行拟合，结果更符合Freundlich等温模型，表明S_x-NSC800对2,4,6-TCP的吸附行为容易发生，升温有利于吸附；同时吸附是一个自发进行且混乱度增加的过程。吸附机制涉及孔隙填充、氢键作用及π-π相互作用。

关键词

污泥 / 生物炭 / 吸附动力学 / 吸附等温线 / 2,4,6-三氯苯酚