炭化秸秆吸磷剂的制备及其吸附性能研究

生态与农村环境学报 ›› 2013, Vol. 29 ›› Issue (6): 755-761.doi:

炭化秸秆吸磷剂的制备及其吸附性能研究

杨阳,张毅敏,练建军,段金程,周创,林超

常州大学环境与安全工程学院

收稿日期:2013-05-15 修回日期:2013-07-03 出版日期:2013-11-25 发布日期:2013-12-03
通讯作者: 张毅敏环保护南京环境科学研究所 E-mail:zym@nies.org
作者简介:杨阳（1988-），女，湖北武汉人，硕士生，主要从事水体污染控制与治理研究。E-mail:yy0115@163.com
基金资助:
水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07101-007)

Preparation and Adsorptive Properties of Carbonized Rice Straw Based Phosphate Sorbent

YANG Yang, ZHANG Yi-Min, LIAN Jian-Jun, DUAN Jin-Cheng, ZHOU Chuang, LIN Chao

Department of Environmental and Safety Engineering,Changzhou University

Received:2013-05-15 Revised:2013-07-03 Online:2013-11-25 Published:2013-12-03
Contact: ZHANG Yi-Min Nanjing Institute of Environmental Sciences,Ministry of Environmental Protection E-mail:zym@nies.org

摘要/Abstract

摘要： 以水稻秸秆为原料，经炭化、KMnO₄预氧化和FeSO₄溶液改性后，制备得到低成本的改性炭化水稻秸秆（modified carbonized rice straw,MCRS）。采用Zeta电位分析仪、扫描电镜、能谱仪、比表面积分析仪、红外光谱分析仪和X射线衍射分析仪多种手段，分析了炭化水稻秸秆和MCRS的理化性能。通过静态吸附试验研究了吸附剂投加量、pH值和温度对MCRS除磷效果的影响。结果表明：MCRS对磷的吸附是一个吸热过程，其吸附等温线可用Langmuir方程进行拟合。当投加量为4 g•L^-1、pH值为7时，MCRS对水溶液中磷的去除率最高可达96%；依据Langmuir方程计算得到，30 ℃条件下，MCRS对磷的最大吸附量为5.49 mg•g^-1。

关键词: 水稻秸秆, KMnO₄预氧化, 改性, 吸附等温线, 磷酸根

Abstract: Through carbonization, pre-oxidization with KMnO₄ and modification with FeSO₄, rice straw was prepared into low-cost modified carbonized rice straw (MCRS). Physical and chemical properties of the carbonized rice straw and MCRS were analyzed with Zeta potential analyzer, scanning electron microscope (SEM), alpha ray spectrometer (ARS), specific surface area analyzer (BET), Fourier transform infrared spectrum analyzer (FTIR) and X-ray diffraction analyzer (XRD). Meanwhile static adsorption tests were carried out to explore effects of dosage of the adsorbent, pH and temperature on phosphate adsorption efficiency of the adsorbent. It was found that phosphate adsorption on MCRS was an endothermic process, and its adsorption isotherm fitted well with the Langmuir equation. In the solution, 7 in pH, 4g•L^-1 of MCRS was added, the phosphate removal rate could reach as high as 96%, and at 30 ℃,it could adsorbed as much as 5.49mg•g^-1 phosphorus, according to the Langmuir equation.

Key words: rice straw, KMnO₄preoxidization, modification, adsorption isotherms, phosphate

中图分类号:

X703.5

杨阳, 张毅敏, 练建军, 段金程, 周创, 林超. 炭化秸秆吸磷剂的制备及其吸附性能研究[J]. 生态与农村环境学报, 2013, 29(6): 755-761.

YANG Yang, ZHANG Yi-Min, LIAN Jian-Jun, DUAN Jin-Cheng, ZHOU Chuang, LIN Chao. Preparation and Adsorptive Properties of Carbonized Rice Straw Based Phosphate Sorbent[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2013, 29(6): 755-761.

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[1]	邵爱云, 程德义, 代静玉, 杜琪雯, 杜超, 黄兆琴. 巯基改性稻壳炭对水中Cd²⁺的吸附特性[J]. 生态与农村环境学报, 2019, 35(8): 1071-1079.
[2]	解宇峰, 程德义, 石佳奇, 祝欣, 李志琳, 王磊. 高锰酸钾改性小麦秸秆吸附Cd²⁺的性能研究[J]. 生态与农村环境学报, 2019, 35(5): 668-674.
[3]	符云聪, 赵瑰施, 张义, 刘晨, 李鹏祥, 黎红亮, 刘代欢. 模拟酸雨淋溶下海泡石复合材料对污染土壤镉释放的影响[J]. 生态与农村环境学报, 2019, 35(2): 242-247.
[4]	孟莉蓉, 俞浩丹, 杨婷婷, 尹微琴, 侯建华, 王圣森, 王小治. 改性豆饼生物质炭对铅的吸附特性[J]. 生态与农村环境学报, 2018, 34(7): 643-650.
[5]	李三姗, 王楚楚, 何晓云, 任丽曼, 郭琼, 杨柳燕. 改性水生植物生物炭对低浓度硝态氮的吸附特性[J]. 生态与农村环境学报, 2018, 34(4): 356-362.
[6]	张文, 吕欣田, 韩睿, 胡志新. 2种改性生物炭对水体硝态氮的吸附特性[J]. 生态与农村环境学报, 2018, 34(3): 253-259.
[7]	张应鹏, 陈广银, 黑昆仑, 杨一帆, 许彩云, 常志州. 沼液全量连续回流对稻秸厌氧发酵特性的影响[J]. 生态与农村环境学报, 2017, 33(9): 845-851.
[8]	李敏, 宋吟玲, 党菲, 王玉军, 周东美. 水稻秸秆腐解液对水稻根部吸收纳米银(AgNP)速率的影响[J]. 生态与农村环境学报, 2016, 32(4): 675-681.
[9]	戴敏, 王建国, 巢军委, 汤芳, 朱励军. 镧生物质炭对磷酸根离子的吸附特性[J]. 生态与农村环境学报, 2015, 31(3): 372-379.
[10]	潘经健, 姜军, 徐仁扣, 周立祥. Fe(III)改性生物质炭对水相Cr(VI)的吸附试验[J]. 生态与农村环境学报, 2014, 30(4): 500-504.
[11]	李佳, 詹艳慧, 林建伟. 镧改性沸石改良太湖底泥的磷吸附特征[J]. 生态与农村环境学报, 2013, 29(4): 500-506.
[12]	张燕, 吕宪俊, 曹小强, 寇小燕. NaCl改性人造沸石去除废水中氨氮的性能及其影响因素[J]. 生态与农村环境学报, 2013, 29(4): 507-511.
[13]	高耀文, 段宁, 吴克明, 沈丽娟. 硅藻土基复合除磷剂的制备及其吸附性能研究[J]. 生态与农村环境学报, 2012, 28(6): 706-711.
[14]	钱永, 吴磊, 王建军, 庄俊涛. NaOH改性落叶松锯木屑对活性染料的吸附性能[J]. 生态与农村环境学报, 2012, 28(4): 445-450.
[15]	朱琳, 刘春晓, 王小华, 孙勤芳, 卞新民. 水稻秸秆沟埋还田对麦田土壤环境的影响[J]. 生态与农村环境学报, 2012, 28(4): 399-403.