准一级动力学方程(式(3))、准二级动力学方程(式(4)、(5))和颗粒内扩散方程(式(6))

分别如下所示：

式中，Qt 和 Qe 分别为 t 时刻和吸附平衡时生物炭对重金属的吸附量(mg · g-1);t 为

吸附时间(min);k1、k2 和 kid 分别为准一级、准二级和颗粒内扩散模型的速率常数，其单

位分别为 min-1、mg · g-1 · min-1、 mg · g-1 · min-0.5;h0 为吸附的初始速率(mg ·

g-1 · min-1).

2.4.3 等温吸附模型

采用 Langmuir 方程(式(7)、(8))和 Freundlich 方程(式(9))进行等温吸附模拟.

式中，Ce、Qe 分别为平衡吸附浓度(mg · L-1)与平衡吸附量(mg · g-1);RL 为分离因

子;Ci 为溶液中重金属离子的初始浓度(mg · L-1);Qm 为生物炭饱和吸附量(mg · g-1);Kl

和 Kf、1/n 分别为 Langmuir 方程和 Freundlich 方程的吸附常数.

3 结果与讨论

3.1 生物炭的表征及吸附机理

3.1.1 扫描电镜分析

扫描电镜通常用于样品的结构形貌分析.通过扫描电镜结果(图 1)可以看出，核桃青皮

炭在吸附重金属离子前具有较多不平整的孔隙，其较高的比表面积更有利于吸附污染物

(Chen et al., 2011).在吸附重金属离子后，其表面附着的颗粒物明显增加，大量的小颗粒

团聚集在其表层，说明重金属离子在核桃青皮炭表面发生吸附作用.程启明等(2014)对比生

物炭吸附前后的 SEM 电镜图也得到类似的结果.