生物发酵前处理生物炭对亚甲基蓝的吸附研究

X703.1; 原始生物炭由于比表面积小、官能团含量低,吸附性能受到影响.为提高生物炭的吸附性能,以棉秆生物质为基质,采用生物质微生物发酵前处理结合低温热空气碳化(TAT)技术制备高比表面积、高含氧官能团的生物炭,并通过扫描电镜(SEM)对发酵前后棉秆生物质的形貌进行表征,采用N2吸附-脱附实验、傅里叶红外变换(FT-IR)、拉曼光谱对所制备生物炭的比表面积、官能团进行分析.结果表明,微生物发酵前处理所得的棉秆生物质表面附着大量微生物,微生物的分解作用破坏了生物质形貌结构,使所制备的生物炭的比表面积由0.01 m2/g提高至20.53 m2/g,C—O及其他含氧官能团含量大幅增加.吸附实验表明...

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Published in工业水处理 Vol. 43; no. 3; pp. 80 - 86
Main Authors 蔡成坤, 魏红福, 刘希阳, 王亚洲
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 四川农业大学资源学院,四川成都 611130 01.03.2023
西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳 621010%西南科技大学材料与化学学院,四川绵阳 621010%西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳 621010
Subjects
棉秆
含氧官能团
亚甲基蓝
生物炭
发酵
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ISSN1005-829X
DOI10.19965/j.cnki.iwt.2022-0419

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Summary:X703.1; 原始生物炭由于比表面积小、官能团含量低,吸附性能受到影响.为提高生物炭的吸附性能,以棉秆生物质为基质,采用生物质微生物发酵前处理结合低温热空气碳化(TAT)技术制备高比表面积、高含氧官能团的生物炭,并通过扫描电镜(SEM)对发酵前后棉秆生物质的形貌进行表征,采用N2吸附-脱附实验、傅里叶红外变换(FT-IR)、拉曼光谱对所制备生物炭的比表面积、官能团进行分析.结果表明,微生物发酵前处理所得的棉秆生物质表面附着大量微生物,微生物的分解作用破坏了生物质形貌结构,使所制备的生物炭的比表面积由0.01 m2/g提高至20.53 m2/g,C—O及其他含氧官能团含量大幅增加.吸附实验表明,微生物发酵前处理所得的棉秆基生物炭对亚甲基蓝(MB)的吸附容量为64.9 mg/g,是直接碳化制备的生物炭吸附容量的8倍;发酵前后棉秆生物质所制备的2种生物炭对MB的吸附均符合准二级动力学模型,其吸附过程受生物炭活性位点数和生物炭层状结构的控制;羟基在生物炭和MB之间的相互作用中起着关键作用,是主要的活性吸附位点.
ISSN:1005-829X
DOI:10.19965/j.cnki.iwt.2022-0419