改性活性炭對(duì)鉻渣污染土壤的重金屬形態(tài)分布影響研究.pdf

1、活性炭表面多孔,具有很大的比表面積,且性質(zhì)穩(wěn)定,耐酸堿、不溶于水和有機(jī)溶劑,一定條件下還可回收再利用,因此被作為一種環(huán)境友好型的吸附介質(zhì)廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)的各個(gè)方面。實(shí)驗(yàn)研究表明活性炭表面含有大量含氧官能團(tuán),能對(duì)某些特定離子產(chǎn)生很好的吸附效果,通過物理化學(xué)改性方法改變其表面的官能團(tuán)含量能對(duì)活性炭的吸附性能進(jìn)行改造。本文通過硝酸氧化和 N H3還原改性方法對(duì)石油基活性炭進(jìn)行改性,探究了改性前、后活性炭物理化學(xué)性質(zhì)的變化及其對(duì)污染土壤中鉻的

2、吸附穩(wěn)定性和鉻形態(tài)遷移轉(zhuǎn)化的影響,得到結(jié)果如下:
　　經(jīng)過硝酸改性的活性炭比表面積減少了26.9％,由原來(lái)的847.61 m2/g減小到619.67 m2/g,微孔、中孔比例減少,同時(shí)表面含氧官能團(tuán),特別是酸性官能團(tuán)羧基含量顯著增加,從0.19 mmo l/g增加到0.76 mmo l/g,以至于表面極性增強(qiáng),零電荷點(diǎn)(p Hpzc)減小;經(jīng)過900℃下NH3改性的活性炭比表面積顯著增大,由847.61m2/g增加到1277.84

3、m2/g,微孔減少,大量通過造孔和擴(kuò)孔轉(zhuǎn)變?yōu)橹锌?中孔比表面積從528.51 m2/g增長(zhǎng)到1036.01 m2/g,占BET表面積的81.1%,高溫下由于NH3和活性炭表面發(fā)生反應(yīng)植入N元素,改性后活性炭表面含氧官能團(tuán)含量降低特別是酸性基團(tuán)羧基由0.19 mmo l/g降至0.01 mmo l/g,減少了93.2%,根據(jù)紅外光譜的分析結(jié)果含氮官能團(tuán),亞胺基含量有所增加,同時(shí)改性后活性炭的pHpzc變大。
　　通過一步浸提和分布浸

4、提實(shí)驗(yàn)可以得出:活性炭疏松多孔的表面結(jié)構(gòu)以及表面豐富的含氧官能團(tuán),能夠?qū)τ坞x鉻離子迅速產(chǎn)生吸附,使一部分鉻穩(wěn)定下來(lái);同時(shí)活性炭的疏松多孔結(jié)構(gòu)在一定程度上和土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)相似,增強(qiáng)了土壤的保水保肥能力,能有效提高土壤的有機(jī)質(zhì)和腐殖酸含量,使無(wú)機(jī)態(tài)鉻更多的以有機(jī)結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化態(tài)以及硫化態(tài)穩(wěn)定下來(lái),降低土壤環(huán)境中鉻的遷移毒性,提高其在土壤體系中的穩(wěn)定性。同時(shí)比較通過HN O3和N H3及未改性的三種活性炭作為添加劑對(duì)鉻渣污染土壤中鉻形態(tài)分布的