十六烷基三甲基溴化銨改性生物炭對水中鎘離子吸附性能的影響

摘要：針對水體重金屬污染治理問題,通過十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)對竹炭(BC)、椰殼炭(CSC)進行改性,采用傅里葉紅外變換光譜(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、X射線光電子能譜分析(XPS)和熱穩定性分析(TGA)對改性前后的材料進行了表征,探究了投加量、pH對2種改性材料吸附去除水中鎘離子性能的影響,并進行了動力學方程擬合及等溫吸附模型擬合,探討了CTAB改性前后活性炭吸附水中鎘離子的機理。結果表明:2種CTAB改性材料基本結構雖未改變,但提升了竹炭(BC)和椰殼炭(CSC)的吸附性能,改性后材料的飽和吸附量分別為12.56 mg·g-1(CTAB-BC)、 10.71 mg·g-1 (CTAB-CSC),較改性前分別提高了111%和92%;同時,CTABBC、CTAB-CSC的吸附量受pH影響較大,對二者的最適pH分別為4~7、6~7;CTAB-BC、CTAB-CSC均能較好地擬合準二級動力學方程(R2CTAB-BC=0.999 9, R2CTAB-CSC=0.993 7)及Langmuir模型(R2CTAB-BC=0.970 3, R2CTAB-CSC=0.9768)。通過分析可知,CTAB-CSC、CTAB-BC 2種材料對含鎘廢水均有較好的去除效果。