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本论文利用玉米淀粉和柚皮为原材料,采用操作简单、污染较小的热解碳化法制备所需的碳材料。初步探究了淀粉基碳和柚皮基碳对模拟废水中Cu2+、 Pb2+和Cd2+等重金属离子的去除效果。利用SEM、XRD和FT-IR等测试分析仪器对制备得到的生物质碳进行了表征,研究了生物质碳微观结构及表面官能团的变化,验证了制得的生物质碳内部形成了大量孔状结构,表面含有有助于吸附的含氧官能团。考察了淀粉浓度、交联剂环氧氯丙烷含量、反应时间和碳化最高温度等不同制备条件对生物质碳性能的影响,发现碳化温度的升高及适量的环氧氯丙烷交联有利于生物质碳性能的提高。淀粉基碳的最佳制备条件为淀粉浓度3%、环氧氯丙烷含量20%、反应时间16 h、碳化温度800-C。柚皮基碳的最佳制备条件为碳化温度800-℃。研究了初始pH值、生物质碳投加量、吸附时间和重金属离子初始浓度等因素对生物质碳去除模拟废水中Cu2+、Pb2+和Cd2+等重金属离子的影响。结果表明,淀粉基碳去除Cu2+的最佳初始pH值为7,去除Pb2+的最佳初始pH值为6,去除Cd2+的最佳初始pH值为8,而柚皮基碳去除Cu2+、Pb2+和Cd2+的最佳初始pH值均为6。吸附反应在4h内基本达到平衡,吸附效果Cu2+>Pb2+>Cd2+。淀粉基碳对Cu2+、Pb2+和Cd2+的最佳吸附量分别为163、128和83 mg/g,吸附效率分别为81.5%、64%和41.5%;柚皮基碳对Cu2+、Pb2+和Cd2+的最佳吸附量分别为181、145和102 mg/g,吸附效率分别为90.5%、72.5%和50.8%。通过对实验数据进行吸附动力学和吸附等温线分析,可以发现本实验制得的生物质碳对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附动力学均符合准二级吸附动力学方程,用Freundlich模型能很好地描述生物质碳对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附行为。