换一批铁改性刺梨生物炭对硒的吸附效应及机理研究
Adsorption of selenium(Ⅳ)on iron modified Rosa roxburghii biochar and its mechanism
摘要刺梨是一种蔷薇属经济灌木,刺梨种植已经成为产业扶贫中的重要举措.硒是人类和动植物生长发育所必需的微量营养元素,但水体中过量的硒也是一种环境污染物.以刺梨枯枝落叶作为原料制备刺梨生物炭(BBC)和铁改性生物炭(Fe-BBC),探究二者对水体污染物Se(Ⅳ)的吸附效应和机理.对比了BBC和Fe-BBC对Se(Ⅳ)的动力学和等温吸附效应,进一步通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅立叶红外分析(FT-IR)分析BBC和Fe-BBC的理化性质和表面官能团变化,探明其吸附机制.结果表明:(1)Fe-BBC的物理和化学性质均发生了显著变化.相比BBC,Fe-BBC的pH值明显降低,但灰分质量分数增加;(2)Fe-BBC对Se(Ⅳ)的吸附主要为多分子层化学吸附,Fe-BBC对Se(Ⅳ)的吸附符合Freundlich模型,最大吸附量可达 11.05 mg·g-1;BBC和Fe-BBC对Se(Ⅳ)的吸附均符合准二级动力学模型,吸附主要受化学吸附控制,BBC吸附 3 h后达到吸附平衡,Fe-BBC在吸附 30 min后达到吸附平衡.(3)SEM、XRD、FT-IR均证明铁在刺梨生物炭的成功负载.XRD 显示在 35.5 °和 62.9 °存在 Fe3O4 的特征峰,FT-IR 表明改性刺梨生物炭在595 cm-1 处出现 Fe-O振动的特征吸收峰(580-620 cm-1).(4)Cl-、NO3-、SO42-不影响改性材料去除 Se(Ⅳ),而 CO32-通过相互竞争吸附位点而降低了去除率.铁改性刺梨生物炭可重复回收利用.总之,铁改性刺梨生物炭具有作为水体Se(Ⅳ)吸附剂的潜力.
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分类号
X513
栏目名称
DOI
10.14108/j.cnki.1008-8873.2026.01.001
发布时间
2026-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
国家自然科学基金（31770484）
国家自然科学基金（U1701236）
岭南现代农业科学与技术广东省实验室基金（NT2021010）
岭南现代农业科学与技术广东省实验室基金（LNSYSZX001）
广东省重点领域研发计划项目（2020B0202080001）
广东省科技计划项目（2019B030301007）
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