矽改性油茶殼生物炭具有高吸附力

2020-12-08 今日科學

本報訊 油茶殼是我國南方一種常見的農業廢棄物，其資源化利用一直沒有得到應有的重視。近日，湖南農業大學資源環境學院劉孝利、杜輝輝團隊製備了矽酸鹽改性油茶殼生物炭，並對其Cd去除吸附能力進行了表徵。相關成果發表於《清潔生產雜誌》。

該研究在矽酸鹽存在的條件下，採用500℃熱解法製備油茶殼生物炭，並考察其對Cd去除的吸附能力。

SEM表徵表明，矽（Si）以細小顆粒的形式附著在生物炭表面，經X射線衍射鑑定為石英（SiO2）、矽酸鹽和C-Si的混合物。

矽酸鹽改性顯著增加了生物炭的比表面積，約45%~112%，並略微增加了生物炭的孔隙率，約5%~12%。批處理結果表明，矽改性顯著提高了對Cd的吸附效果，且在pH>5時，這種提高更為明顯。

此外，矽改性促進了Cd在生物炭上的內部擴散。分析表明，其主要吸附機制是與Na+進行離子交換、表面析出、與非晶體電子配位、與羧基和與C-Si-O基團絡合。

該研究為油茶殼在廢水中重金屬去除和土壤穩定方面的廢棄物利用研究提供了新的思路。（方舍）

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.125390

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