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题名氯化锌浸渍水稻秸秆制备生物炭吸附氯霉素的机理研究
被引量:9
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作者
刘庆玉
王永超
梅自力
冉毅
彭波
贺莉
王超
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机构
沈阳农业大学工程学院
农业农村部沼气科学研究所
农业农村部沼气产品及设备质量监督检验测试中心
四川省农村能源办公室
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出处
《沈阳农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期557-567,共11页
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基金
国家自然科学基金青年项目(31902208)
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项项目(16100120003_02201)
+1 种基金
中国农业科学院科技创新工程项目(CAAS-ASTIP-2016-BIOMA)
四川省科技支撑项目(2018JY0543)。
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文摘
抗生素在人类医学和动物养殖业中广泛应用,滥用抗生素造成的环境污染是危害公共安全的潜在隐患,为实现水稻秸秆的资源化利用和修复氯霉素污染水体,使用ZnCl_(2)对水稻秸秆进行改性并制备生物炭以提高对氯霉素的吸附性能。借助比表面积及孔径分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外显微光谱仪(FT-IR)等技术手段对结构特征和理化性能给予表征,并探讨不同热解温度、初始溶液浓度、温度、pH值和离子强度的条件下生物炭对氯霉素的吸附效果的影响。同时对吸附动力学、等温线、热力学和扩散模型进行研究。结果表明:ZnCl_(2)改性生物炭在1h内对氯霉素具有良好的吸附效果,去除率达90%以上,且700℃下制备的ZnCl_(2)改性生物炭(Zn-BC700)效果最佳,在平衡时对100mg·L^(-1)氯霉素最大吸附容量为96.68mg·g^(-1),700℃下制备的ZnCl_(2)改性生物炭的BET比表面积和微孔体积分别为640.175m^(2)·g^(-1)和0.064cm^(3)·g^(-1),其在电镜下呈现丰富的管状和簇状结构;FTIR表征发现Zn-BC700上形成了酚羟基和芳香环等含氧官能团;Zn-BC700的XRD光谱上呈现多种含Zn化合物的特征峰,证明Zn粒子成功负载至Zn-BC700上。吸附过程受pH值和离子强度的影响较小,氯霉素在ZnCl_(2)改性生物炭上的吸附符合伪二级吸附模型和Elovich等温线,物理吸附和化学吸附同时进行,吸附机理涉及分子之间的氢键作用和电子给体受体作用。
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关键词
改性生物炭
氯霉素
吸附
秸秆资源化利用
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Keywords
modified biochar
chloramphenicol
adsorption
straw resource utilization
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分类号
X52
[环境科学与工程—环境工程]
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