生物炭去除水中對(duì)羥基苯甲酸乙酯的效能與機(jī)理.pdf

1、對(duì)羥基苯甲酸酯類(lèi)，是一種具有防腐與抗菌作用的有機(jī)物，近百年來(lái)它被人們普遍用在藥品、食品加工、化妝品等領(lǐng)域。該類(lèi)有機(jī)物對(duì)生物體有內(nèi)分泌干擾的作用，在環(huán)境中被歸類(lèi)為新興污染物。近年來(lái)它對(duì)水生態(tài)及人類(lèi)健康的潛在影響引起了廣泛關(guān)注，已有其弱雌激素活性及生殖毒性的相關(guān)報(bào)道。生物炭是農(nóng)業(yè)廢棄物、動(dòng)物糞便等一些環(huán)境中的物質(zhì)在高溫?zé)峤庀陆?jīng)過(guò)缺氧或有氧的制備條件產(chǎn)生成為的一種碳物質(zhì)。因?yàn)槠渚哂胸S富的孔隙結(jié)構(gòu)，顯著的吸附效果，生物炭在水體中已被用來(lái)去除多種

2、污染物。
　　本論文制備了不同熱解溫度(300℃、500℃、700℃)的生物炭BC300、BC500、BC700及疏水改性后不同原材料（小麥秸稈、梧桐葉、牛糞，500℃）的生物炭MWB、MSB、MCB，用于去除水中對(duì)羥基苯甲酸乙酯(EP)。通過(guò)間歇吸附實(shí)驗(yàn)和動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)考察了生物炭對(duì)水中對(duì)羥基苯甲酸乙酯的吸附性能，并對(duì)其去除機(jī)理進(jìn)行了探討。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)熱解溫度升高，會(huì)導(dǎo)致生物炭表面疏水性增強(qiáng)，且引起零電荷點(diǎn)

3、從8.42升至9.52。溶液初始pH值由8升至12時(shí)，對(duì)羥基苯甲酸乙酯去除率顯著遞減;此外，溶液離子強(qiáng)度的增強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致對(duì)羥基苯甲酸乙酯去除率的下降。生物炭吸附水中對(duì)羥基苯甲酸乙酯的等溫吸附符合Langmuir方程，其中，最大吸附容量排序?yàn)?BC700＞BC500＞BC300。同時(shí)，吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，且為吸熱自發(fā)過(guò)程。此外，經(jīng)過(guò)四輪再生吸附，生物炭吸附容量仍可達(dá)到最初的90％，其中BC700展示出最高的吸附效率92.76％。

4、r>　　(2)MWB、MCB、MSB三種生物炭在改性后，改性劑十六烷三甲基溴化銨分子[C16H33(CH3)3N+-Br-]主要吸附在生物炭表面，只有少部分進(jìn)入生物炭?jī)?nèi)部。并且改性后的生物炭對(duì)EP的吸附行為主要是生物炭表面的C16H33(CH3)3N+及生物炭吸附點(diǎn)位所為，內(nèi)部吸附的C16H33(CH3)3N+作用較小。與改性前小麥秸稈生物炭相比，改性后的小麥秸稈生物炭吸附效率增加，并且生物炭表面的疏水性能增加。MWB、MCB、MSB的

5、最大吸附量分別為:26.17mg·g-1、23.14mg·g-1、25mg·g-1;去除效率MWB＞MSB＞MCB。Langmuir等溫吸附模型符合吸附過(guò)程中的生物炭吸附EP的行為，且吸附整個(gè)過(guò)程與準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型吻合，并且吸附過(guò)程是自發(fā)吸熱的。
　　(3)通過(guò)對(duì)改性后的小麥秸稈生物炭柱吸附EP的連續(xù)性吸附探究，研究了床層高度、初始EP溶液的濃度、進(jìn)水流速的實(shí)驗(yàn)條件對(duì)EP的吸附特性的影響。表明實(shí)驗(yàn)制備的生物炭對(duì)EP的連續(xù)性吸附的效