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生物炭质吸附剂对硝基苯的吸附
  • ISSN号:1673-9108
  • 期刊名称:《环境工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:X703.1[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:莆田学院环境与生物工程学院,福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室,莆田351100
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(21103095);福建省自然科学基金面上项目(2016J01068);福建省教育厅科技重点项目(JA14273)
中文摘要:

以花生壳为生物炭质(P-BC)原料,Zn Cl2为活化剂,采用化学活化法制备生物炭质吸附剂(Z-BC),并以其吸附水中的硝基苯,考察了p H值、吸附剂投加量和吸附时间等因素对Z-BC吸附硝基苯过程的影响。分别采用吸附动力学模型和吸附等温模型对吸附动力学和等温线进行了系统分析。结果表明:p H值对吸附的影响不大,吸附剂适宜投加量为2 g·L-1,吸附平衡时间为120 min;Z-BC对硝基苯的吸附动力学过程用准一级动力学模型能很好地描述,其计算平衡吸附量与实验值相符;颗粒内扩散模型表明,吸附过程受液膜扩散与颗粒内扩散联合控制,并以颗粒内扩散为主要速率控制步骤;Langmuir吸附等温模型能更好地描述硝基苯在Z-BC上的吸附平衡;吸附热力学方程计算得到吸附焓变(ΔH)〈0、吸附自由能变(ΔG)〈0和吸附熵变(ΔS)〉0,表明Z-BC对水中硝基苯的吸附为放热和熵值增加的自发过程。

英文摘要:

By using ZnC12 as an activation agent, a biochar adsorbent (Z-BC) was prepared from peanut shell (P-BC) , and used to adsorb nitrobenzene from aqueous solution. The influences of the initial pH value, ad- sorbent dosage, and adsorption time on the adsorption process were investigated. The adsorption kinetics and iso- therms were systematically analyzed using adsorption kinetics models and isotherm models, respectively. The re- suits showed that the initial pH value displayed negligible effects on the adsorption process. The adsorbent suit- able dosage and adsorption equilibrium time were 2 g ~ L-1 and 120 minutes, respectively. The analysis of the kinetic parameters revealed that the pseudo-first-order model provided the best correlation to the data, and that the equilibrium adsorption capacity measured was consistent with the model calculation. The adsorption reaction rate was controlled by liquid membrane diffusion and intraparticle diffusion, and the intraparticle diffusion was the main rate-controlling step for the adsorption of nitrobenzene on Z-BC. The adsorption of nitrobenzene on Z- BC was better described by the Langmuir isotherm model. The thermodynamic analysis results revealed an en- thalpy (△H) 〈 0,a Gibbs free energy (△G) 〈 0, and entropy (△S) 〉 0, which suggested that the adsorption of nitrobenzene on Z-BC was an exothermic,spontaneous, and entropy favored nrocess.

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期刊信息
  • 《环境工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院生态环境研究中心
  • 主编:曲久辉
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  • 邮编:100017
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  • 电话:010-62941074
  • 国际标准刊号:ISSN:1673-9108
  • 国内统一刊号:ISSN:11-5591/X
  • 邮发代号:82-448
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘
  • 被引量:20083