农业资源与环境学报

作者：李静,邵孝候,林锴,毛欣宇,秦恒基

单位：河海大学农业工程学院, 南京 210098,河海大学农业工程学院, 南京 210098,南通河海大学海洋与近海工程研究院, 江苏 南通 226300,河海大学农业工程学院, 南京 210098,南通河海大学海洋与近海工程研究院, 江苏 南通 226300,河海大学农业工程学院, 南京 210098,河海大学农业工程学院, 南京 210098

关键词：纳米Fe3O4，硝酸，改性生物质炭，吸附，铅，镉,

基金：南通市科技项目（MSI2017019-7）；南京市科技计划项目（201716004）；南京市水务局水利科技项目（20130317-1）；江苏省科技计划项目（BE2015705，BE2017765）

为探讨纳米Fe3O4负载联合硝酸改性椰壳炭对Pb2+、Cd2+单一及复合溶液的吸附特性，通过静态吸附实验，针对吸附剂的表面特性、投加量、溶液初始pH、吸附时间、重金属初始浓度等影响因素进行了探讨，应用等温吸附模型及吸附动力学模型对吸附特性进行了研究。结果表明，纳米Fe3O4负载酸改性炭比表面积较未改性椰壳炭增加了221.03 m2·g-1，表面含氧官能团如O-H、C=O、C-O-C增加，芳香性增强，等电点提高至5.68。从经济效率角度考虑5 g·L-1为合理吸附剂用量，pH为5.0时，吸附效果最好，吸附在4 h达到平衡。准二级动力学模型对吸附的拟合度更高，吸附主要是化学吸附，吸附由快速外扩散和颗粒内扩散共同作用，Pb2+、Cd2+的吸附分别更符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型。纳米Fe3O4负载酸改性椰壳炭对Pb2+、Cd2+的最大吸附量（Qm）分别达42.54 mg·g-1和25.79 mg·g-1，为未改性椰壳炭的1.87倍和2.23倍，复合溶液中Pb2+、Cd2+的Qm分别为单一溶液的65.16%和54.21%，这揭示了离子共存条件下的吸附竞争现象。研究表明，纳米Fe3O4负载联合硝酸改性提高了椰壳炭对Pb2+、Cd2+的吸附能力，且Pb2+的吸附性能及吸附竞争性优于Cd2+。

来源：2020年第2期

《农业资源与环境学报》期刊编辑部

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