不同烧制温度下玉米秸秆生物炭的性质及对萘的吸附性能

【摘要】：以玉米秸秆为原料,在300、500和700℃这3个温度下烧制生物炭,使用元素分析仪测定其元素组成,扫描电镜观测其表面特性,并采用批量吸附实验研究了生物炭对萘的吸附特性.结果表明,随烧制温度升高,玉米秸秆生物炭的碳元素含量从66.79%上升到76.30%,氢和氧元素从4.92%和19.25%下降到3.18%和9.53%;H/C、O/C和(O+N)/C值降低,芳香性和疏水性增强,极性降低.扫描电镜结果显示玉米秸秆生物炭主要是片状颗粒,孔隙少,生物炭表面粗糙程度随温度升高增加.对萘的动力学吸附曲线符合Lagergren准二级模型,初始吸附速率与平衡吸附量随烧制温度上升而上升;等温吸附曲线可用Freundlich模型进行描述,生物炭的吸附能力随烧制温度升高而增强,非线性先下降后上升.玉米秸秆生物炭表面形态上具有显著特点,且不同烧制温度对其元素组成、表面特征和对萘的吸附行为有显著影响. 【作者单位】： 南开大学环境科学与工程学院;环境污染过程与基准教育部重点实验室;天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室;
【关键词】： 玉米秸秆 生物炭 温度 吸附 萘
【基金】：国家自然科学基金项目(31270544) 教育部博士点基金(博导类)项目(20120031110015) 国家高技术研究发展计划(863)项目(2013AA06A205) 天津市科技支撑重点项目(11ZCGYSF01400)
【分类号】：X712;O647.3
【正文快照】： 生物炭(biochar)是一种在限氧和相对低温(700℃)的条件下,由生物质原料热解产生的富碳、细颗粒、多孔材料[1].为减少大气CO2浓度并缓解温室效应,生物炭首先作为碳固定载体而被提出[2,3].同时,由于大的表面积、多孔结构和特殊的表面组成,生物炭在土壤保水[4,5]、固持营养元素[

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