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主要利用低真空扫描电子显微镜(SEM)(JSM-5600LV,日本电子光学公司)观察生物炭颗
粒外观形貌;利用 FTIR 光谱仪(NEXUS 670,美国 Nicolet)KBr 压片法扫描定性分析吸附前后
生物炭表面官能团的变化.
2.3 批量吸附实验
将一定量的核桃青皮生物炭加入到由 Pb(NO3)2、Cu(NO3)2 配置的一定初始质量浓度的
重金属溶液中,在 25 ℃避光、180 r · min-1 的条件下恒温振荡.
动力学实验使用的 Pb2+和 Cu2+初始浓度分别为 500 mg · L-1 和 200 mg · L-1,吸
附剂投加量为 1 g · L-1,测定时间设置 14 个(0、5、10、20、40、60、90、120、150、
180、210、240、300、360 min).等温吸附曲线分别在 288.15、298.15、308.15 K 下测定,
Pb2+初始浓度分别为 300、400、500、600、700、800、900 mg · L-1,Cu2+初始浓度分别
为 50、100、150、200、250、300、400 mg · L-1,生物炭投加量为 1 g · L-1,平衡时
间为 360 min.吸附剂投加量影响实验中,Pb2+和 Cu2+初始浓度分别为 500 mg · L-1 和 200
mg · L-1,共设置 9 个不同的投加量(0.5、0.8、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4 g · L-1),
平衡时间为 360 min.pH 影响实验中,用 0.1 mol · L-1 的 HNO3 和 0.1 mol · L-1 的 NaOH
调节初始浓度分别为 500 mg ·L-1 和 200 mg ·L-1 的 Pb2+和 Cu2+溶液的 pH,
共涵盖 1.5~6.0
的 8 个数据点(Pb2+溶液调 pH 为 1.47、1.96、2.37、2.87、3.68、4.84、5.41、6.05;Cu2+
溶液调 pH 为 1.61、2.09、2.72、3.30、3.73、4.19、5.12、5.74),生物炭投加量为 1 g ·
L-1,平衡时间为 360 min.吸附实验设置相应初始浓度的重金属溶液为对照,以扣除管壁吸
附的影响.每个样点做两次平行.吸附后以 4000 r · min-1 离心 5 min 后过滤,收集滤液,
用火焰原子吸收分光光度计(Thermo ICE3000)测定滤液中 Pb2+和 Cu2+的质量浓度.
2.4 数据处理 2.4.1 吸附量
吸附 t 时,吸附剂核桃青皮炭对重金属的吸附效果用吸附量 Qt 和去除率 E 来衡量,其
计算公式如下:
式中,Qt 为吸附 t 时吸附剂吸附重金属的吸附量(mg · g-1);E 为去除率;Ci、Ct 分别
为溶液中重金属离子的初始浓度、t 时刻溶液中重金属离子的浓度(mg · L-1);V 为加入重
金属溶液的体积(mL);m 为投加吸附剂的质量(mg).
2.4.2 吸附动力学