响应曲面法优化磁性生物质炭吸附水中汞离子特性研究

摘要

以玉米秸秆为原材料制备了生物质基炭，经共沉淀法成功制备了磁性生物质碳（Fe₃O₄@C）用于吸附水中的汞离子。采用控制变量法探究了4个单因素（溶液pH、温度、吸附剂投入量、吸附时间）对磁性生物质炭吸附Hg²⁺效率的影响，发现pH值和投入量的影响程度较大，吸附时间次之，温度影响较小。借助上述实验结果，使用Design Expert软件，通过Box-Behnken设计汞吸附实验，成功构建了汞吸附效率与上述影响因素之间的回归模型；借助响应曲面法分析，精确确定了最佳的工艺条件。经平行实验验证，磁性生物质炭对水中Hg²⁺的吸附效率可达到98.91%，经过吸附处理后的含汞废水达到可排放标准。

关键词

汞污染 / 吸附法 / 磁性生物质炭 / 响应曲面

基金资助

河北省自然科学基金资助项目（B2019502059）