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| 铁改性刺梨生物炭对硒的吸附效应及机理研究 |
李超1, 刘怡良1, 赵本良1,2,3,*, 章家恩1,2,3, 仇荣亮1,2,3
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1. 华南农业大学资源环境学院, 广州 510642
2. 岭南现代农业科学与技术广东省实验室, 广州 510642
3. 广东省生态循环农业重点实验室, 广州 510642
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摘要 刺梨是一种蔷薇属经济灌木, 刺梨种植已经成为产业扶贫中的重要举措。硒是人类和动植物生长发育所必需的微量营养元素, 但水体中过量的硒也是一种环境污染物。以刺梨枯枝落叶作为原料制备刺梨生物炭(BBC)和铁改性生物炭(Fe-BBC), 探究二者对水体污染物Se(IV)的吸附效应和机理。对比了BBC和Fe-BBC对Se(IV)的动力学和等温吸附效应, 进一步通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅立叶红外分析(FT-IR)分析BBC和Fe-BBC的理化性质和表面官能团变化, 探明其吸附机制。结果表明: (1)Fe-BBC的物理和化学性质均发生了显著变化。相比BBC, Fe-BBC的pH值明显降低, 但灰分质量分数增加; (2)Fe-BBC对Se(IV)的吸附主要为多分子层化学吸附, Fe-BBC对Se(IV)的吸附符合Freundlich模型, 最大吸附量可达11.05 mg·g–1; BBC和Fe-BBC对Se(IV)的吸附均符合准二级动力学模型, 吸附主要受化学吸附控制, BBC吸附3 h后达到吸附平衡, Fe-BBC在吸附30 min后达到吸附平衡。(3)SEM、XRD、FT-IR均证明铁在刺梨生物炭的成功负载。XRD显示在35.5 °和62.9 °存在Fe3O4的特征峰, FT-IR表明改性刺梨生物炭在595 cm–1处出现Fe-O振动的特征吸收峰(580—620 cm–1)。(4)Cl–、NO3–、SO42–不影响改性材料去除Se(IV), 而CO32–通过相互竞争吸附位点而降低了去除率。铁改性刺梨生物炭可重复回收利用。总之, 铁改性刺梨生物炭具有作为水体Se(IV)吸附剂的潜力。
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| 引用本文: |
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李超1, 刘怡良1, 赵本良1,2,3,*, 章家恩1,2,3, 仇荣亮1,2,3. 铁改性刺梨生物炭对硒的吸附效应及机理研究[J]. 生态科学, 2026, 45(1): 1-.
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| 链接本文: |
| http://www.ecolsci.com/CN/Y2026/V45/I1/1 |
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