高锰酸钾改性核桃壳基生物炭对水溶液中Cu2+的吸附性能

商中省，涂佳勇，蔡毅猛，吴 龙，李占勇

(天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室，天津市低碳绿色过程装备国际联合研究中心，天津科技大学机械工程学院，天津 300222)

随着城市化和工业化的快速发展，大量含有重金属离子的生活污水和工业废水排入河海以及地下水中，重金属水污染问题已成为十分严重的世界性难题之一[1-3].Cu2+是毒性最大的重金属离子之一，摄入过多的 Cu2+不仅会影响动植物的生长，而且会对人体健康产生危害[4-6]，如损害中枢神经系统、损害肝肾和引发肺癌等.因此，开发有效的 Cu2+吸附剂十分重要[7].

吸附法被认为是去除水中重金属的优选之法，特别适用于离子浓度不高的环境，其优点是经济、高效且易于实现.农林废弃物制备的生物炭吸附剂是一种很有前途的重金属吸附剂，比活性炭吸附剂的制备和运行成本更低.农林废弃物主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，其表面富含极性官能团[8]，目前的研究表明大多农林废弃物是有效的吸附剂，例如稻壳、玉米芯、坚果壳、甘蔗渣和核桃壳等.Liu等[9]以稻壳制备生物炭，研究其对 Pb2+的吸附特性，结果表明稻壳生物炭对 Pb2+的吸附能力为 2.4mg/g.Mohan等[10]分别以松木、橡木、松树皮、橡树皮制备活性炭，研究其对 Pb2+的吸附特性，结果表明所得活性炭对Pb2+的吸附能力分别可达到 4.13、2.62、3.00、13.10mg/g.农林废弃物核桃壳具有较大比表面积的离子交换性和不用经过加工制备成活性炭就可发生物理吸……