生物废弃物制备的碳泡沫在重金属吸附中的应用

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水体重金属污染是生态环境失衡的重要因素之一。基于价廉、资源丰富的生物废弃物及农业副产物为原材料的新型吸附剂研发已成为解决此问题的理想突破口。本文利用生物废弃物香蕉皮为原材料,通过高温煅烧得到了一种新型碳吸附材料—碳泡沫(carbon foam),实现了水中重金属的去除。研究结果表明材料呈现出多孔状类似石墨烯的片层结构,材料的比表面积比香蕉皮扩大了12.6倍,对于重金属的吸附基于该材料表面的羟基,羧基等官能团的静电引力、K,Ca等离子交换及"微沉淀"等多因素的协同作用。吸附效率基本不受溶液pH的影响,吸附过程符合伪二级动力学及Langmuir模型,材料对于Cu2+、Pb2+、Cr6+、Cd2+最大吸附容量分别为49.5mg/g,45.6mg/g,30.7mg/g,25.2mg/g,吸附平衡时间小于10min,对常见金属离子的清除效率远高于市售活性炭。因香蕉皮资源丰富,价格低廉使得本研究具有很高的应用价值和前景。
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