KMnO4MSO4存在下几种水热炭的制备及PbⅡ吸附性能研究.docx

2、KMn04浓度对水热法制备牛粪水热炭及其吸附Pb(II)性能的影响 以牛粪为典型畜禽粪便类生物质原料、以Pb(II)为重金属离子模型污染物，考察 了KMn04改性对水热炭组成、结构及吸附重金属离子性质的影响，将得到的未改性 和改性牛粪水热炭分别标记为DMHC和Mn．DMHC。结果表明：(1)DMHC和 Mn．DMHC的灰分含量高，并且由于锰化合物负载Mn-DMHC的灰分含量比DMHC 还高约3％。Mn．DMHC的C、H、N含量低于DMHC，而0含量较高。KMn04改性 提高了牛粪生物质的氧化程度，使表面有更强的极性、芳构化程度略低。(2)牛粪水 热炭是由细小的颗粒团聚而成的不规则大颗粒，Mn．DMHC的尺寸比DMHC小。 KMn04改性使得牛粪水热炭的表面积由15．87提高到52．94 m2／g，孔容由0．056提高到 0．145 cm3／g，KMn04改性显著改善了牛粪水热炭的织构性质。(3)通过pH值影响和 投加量影响实验确定DMHC和Mn．DMHC对Pb(II)吸附的最适pH为5．5，最佳投加 量为lg／L。(4)DMHC??Mn．DMHC对Pb(II)的吸附过程符合准二级动力学方程，速 率常数在0．042和0．89 g／(mg．h)之间。(5)Pb(II)在DMHC上的吸附符合Freundlich等 温吸附模型，而在Mn．DMHC上的吸附遵循Langmuir等温吸附模型。在pH=5．5及25℃ 条件下Pb(II)在Mn．DMHC上的饱和吸附量达到82．25 mg／g。 3、KMn04溶液浓度对花生壳水热炭的形成及其对Pb(II)的吸附性质的影响 以花生壳为生物质原料，采用水热法分别在水溶液和Ⅺ‰O一水溶液中制备出水 热炭(PSC)和锰改性水热炭(5％PSC、1 0％PSC和1 5％PSC)，对这些花生壳水热炭进行 了表征分析，研究了它们对Pb(II)的吸附作用。结果表明：(1)通过锰改性显著提高了 花生壳水热炭的灰分含量，所制备的水热炭(psc和x％PSC)均为有序性很差的无定形 炭或完全无定形炭，K2v缸04改性会导致在其结构或孔道内部形成分散性的MnC03， 但比表面积、孔体积和孔径减小。(2)对三种锰改性与未改性水热炭，按吸附率大小排 列顺序为15％PSC10％PSC5％PSCPSC，锰改性明显提高了花生壳水热炭的吸附性 能。(3)PSC和5％PSC的吸附过程遵循Freundlich吸附等温模型；而10％PSC和15％PSC 的吸附过程遵循Langmuir等温吸附模型，其饱和吸附量分别为56．53mg／g和75．47mg／g。 (4)PSC及三种锰改性水热炭对Pb(II)的吸附均遵循准二级动力学方程，吸附过程主 要受化学吸附机制控制，速率常数在0．214～8．804 g／(mg．h)之间。 关键词：生物质；水热炭；高锰酸钾；改性；吸附；铅离子 IV 万方数据  Ab stract Due to the potential excellent physical and chemical performances as well as application prospect，biochar is drawing more and more attention nowadays．Besides， biochar material Can be adopted as a management of waste．As an important method to produce biochar，hydrothermal carbonization(HTC)characterizes relatively lower reaction temperature，simplified reaction conditions and a wide range of raw materials．In this paper， hydrothermal coal and modified hydrothermal coal were prepared adopting hydrothermal carbonization method considering its easy--to·-control characterization under conventional medium conditions and medium KMn04／MnS04，respectively．After that，the preparation process，organization， structures and other properties were characterized，the thermodynamic and