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《基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》篇一

一、引言

随着工业化的快速发展和人类生活水平的提高，环境污染问

题日益严重，尤其是水体污染和土壤污染。其中，有机污染物的

去除和治理成为环保领域的重要课题。生物炭作为一种新型的吸

附材料，因其具有较高的比表面积、良好的孔隙结构和较强的吸

附能力，被广泛应用于有机污染物的去除。本文以玉米秸秆芯为

原料，制备生物炭吸附剂，并对其性能进行研究，以期为有机污

染物的治理提供新的思路和方法。

二、材料与方法

1.材料

玉米秸秆芯、氢氧化钾（KOH）、盐酸等。

2.生物炭吸附剂的制备

（1）预处理：将玉米秸秆芯粉碎、清洗、烘干。

（2）炭化：将预处理后的玉米秸秆芯在管式炉中炭化，控制

温度和时间。

（3）活化：将炭化后的样品与KOH混合，再次进行炭化，

以扩大孔隙结构。

（4）洗涤与干燥：用盐酸洗涤活化后的样品，去除残留的

KOH，然后烘干。

3.性能测试

采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、比

表面积及孔隙度分析仪等手段，对生物炭吸附剂的形貌、结构和

性能进行表征。同时，以有机污染物（如染料、农药等）为对象，

测试生物炭吸附剂的吸附性能。

三、结果与分析

1.生物炭吸附剂的形貌与结构

通过SEM观察，制备的生物炭吸附剂具有发达的孔隙结构和

较好的颗粒形态。XRD分析表明，生物炭吸附剂主要成分为无定

形碳，含有少量的结晶碳。比表面积及孔隙度分析显示，生物炭

吸附剂具有较高的比表面积和丰富的孔隙结构，有利于提高其吸

附性能。

2.生物炭吸附剂的吸附性能

以染料、农药等有机污染物为对象，测试生物炭吸附剂的吸

附性能。结果表明，生物炭吸附剂对有机污染物具有较好的吸附

效果，且吸附速率快、容量大。此外，生物炭吸附剂具有良好的

再生性能，经过多次循环使用后，仍能保持较高的吸附性能。

3.影响因素分析

（1）温度和时间：炭化温度和时间是影响生物炭吸附剂性能

的重要因素。适当提高炭化温度和延长时间，有利于扩大孔隙结

构，提高比表面积，从而增强吸附性能。

（2）KOH用量：KOH用量对生物炭吸附剂的孔隙结构和比

表面积有显著影响。适量增加KOH用量，可以进一步扩大孔隙

结构，提高比表面积和吸附性能。然而，KOH用量过多可能导致

孔隙结构坍塌，反而降低吸附性能。因此，需要控制KOH的用

量。

（3）溶液pH值：溶液pH值对生物炭吸附剂的吸附性能有

一定影响。一般来说，当溶液pH值接近生物炭表面的等电点时，

有利于提高吸附性能。因此，在实际应用中，需要根据有机污染

物的性质和浓度等因素，选择合适的溶液pH值。

四、结论

本文以玉米秸秆芯为原料，制备了生物炭吸附剂，并对其性

能进行了研究。结果表明，制备的生物炭吸附剂具有较高的比表

面积、丰富的孔隙结构和较强的吸附能力，对有机污染物具有较

好的去除效果。同时，生物炭吸附剂具有良好的再生性能和较高

的经济效益，具有较好的应用前景。因此，利用玉米秸秆芯等农

业废弃物制备生物炭吸附剂，不仅可以实现资源的有效利用和环

境保护的双重目标，还可以为有机污染物的治理提供新的思路和

方法。然而，仍需进一步研究生物炭吸附剂的制备工艺和性能优

化方法等方面的问题。

《基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》篇二

一、引言

随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严重，

其中水体污染尤为突出。因此，寻找高效、环保的水处理技术成

为当前研究的热点。生物炭吸附剂作为一种新型的环保材料，具

有来源广泛、制备简单、吸附性能优良等优点，被广泛应用于水

处理领域。本文以玉米秸秆芯为原料，制备生物炭吸附剂，并对

其性能进行深入研究。

二、材料与方法

1.材料

本实验采用的主要材料为玉米秸秆芯。在实验过程中，还需

要准备一些化学试剂和设备，如氢氧化钠、盐酸、烘箱、管式炉

等。

2.生物炭吸附剂的制备

（1）预处理：将玉米秸秆芯清洗干净，晒干后进行粉碎。

（2）炭化：将粉碎后的玉米秸秆芯放入管式炉中，在无氧条

件下进行高温炭化。

（3）活化：将炭化后的样品放入含有