炭载水铁矿吸附剂高效除砷性能及机理研究

doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2021.0338

摘要/Abstract

摘要： 为制备一种高效的吸附剂处理砷污染，本文以水铁矿（Fh）和花生壳生物炭（BC）为原料，合成了水铁矿@生物炭（Fh@BC）复合材料；探究了复合材料对砷的吸附特性；吸附剂利用SEM-EDS、BET、XRD、FT-IR和XPS技术进行表征；并采用简化连续提取法分析被吸附砷的形态，判断其吸附稳定性。结果表明：水铁矿被生物炭成功负载，复合材料的总孔容和比表面积得到了有效提高；复合材料对砷的吸附过程更加贴合伪二级动力学模型和Langmuir模型，最大吸附容量可达80.09 mg·g^-1；且其对砷的吸附具有较大的pH适应范围；复合材料表面的水铁矿颗粒对砷的吸附起到重要作用，其除砷机制主要包括静电引力和配位络合。另外，复合材料吸附的砷中稳定态砷占总吸附量的99.18%，污染物二次释放的风险较低。

关键词: 吸附, 生物炭, 水铁矿, 复合材料, 砷

中图分类号:

X703

白中强, 范晓亮, 孟凡跃, 赵炎, 宋兵, 宋敏. 炭载水铁矿吸附剂高效除砷性能及机理研究[J]. 生态与农村环境学报, doi: 10.19741/j.issn.1673-4831.2021.0338.

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