蛋壳与咖啡渣共热解生物炭对磷酸盐吸附性能的研究

摘要

为提高生物炭对水中营养物质磷的吸附回收能力，本研究以混合比例为4∶1的鸡蛋壳和咖啡渣为原料，采用共热解法制备了蛋壳改性生物炭（E-BC）.与未改性的咖啡渣生物炭相比，在pH为2～7的范围内，E-BC呈现出17.80～25.48 mg P/g的高磷酸盐吸附容量.并且，当E-BC投加量为2.0 g/L时，吸附效果最佳，对200 mg/L磷酸盐的吸附去除率可达92.99%.吸附热力学分析结果表明，磷酸盐在E-BC上的吸附为自发吸热，温度升高有利于促进吸附反应进行.更为重要的是，吸附磷酸盐后，E-BC表面-OH的吸收峰减弱，并且产生了CaHPO₄·2H₂O沉淀，这表明其吸附机制主要包括静电吸引、表面沉淀和配体交换.由此可见，改性生物炭EBC是一种有效的磷酸盐吸附剂.

关键词

共热解 / 生物炭 / 磷酸盐 / 吸附性能