磁性明胶改性秸秆生物炭对双氯芬酸钠的吸附研究

陈昌诚，罗米娜，黄超，陈馥，贺杰，朱春梅

(西南石油大学 化学化工学院，四川 成都 610500)

生物炭吸附剂因其来源广泛、制备简单而备受关注。然而受到原料和工艺条件的限制，未经修饰的生物炭对双氯芬酸钠的吸附能力通常较低[1-3]，为提高生物炭的吸附能力，各种方法被用于生物炭的改性，如酸碱改性、表面氧化、表面活化和化学接枝等[4-5]。明胶是一种天然高分子材料，从动物的骨肉中获得，因为其具有良好的生物相容性和生物降解性，被广泛地应用于医药、食品及工业领域[6-8]。此外，明胶中含有大量的含氧官能团，可负载于生物炭上以增强其对双氯芬酸钠的吸附能力，而铁离子的加入则使得吸附剂得以轻易分离，进一步降低成本[9]。基于此，本文采用磁性明胶对生物炭进行改性，并研究其对双氯芬酸钠的吸附特性。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

六水合三氯化铁、氯化亚铁(四水)、明胶、双氯芬酸钠(DFC)、盐酸(HCl)、氨水(NH4OH)、氢氧化钠(NaOH)均为分析纯；油菜秸秆(四川)；氮气(≥99.2%)。

SK-G06123K真空管式炉；JM-5600LVIE300X SEM-EDS；WQF-520傅里叶红外光谱仪；Nano Brook Zeta PALS zeta电位仪；UV-1800紫外-可见分光光度计；SHA-C恒温水浴振荡器；PHS-3C pH计。

1.2 BC的制备

将过50目筛的油菜秸秆粉末置于真空气氛式管式炉中，通以100 mL/min N2，以4 ℃/min的升温速率升温至600 ℃，保留150 min制得原始生物炭，将制得的生物炭用50 mL 1 mol/L HCl浸泡12 h以除去多余灰分和杂质，处理后的生物炭通过去离子水洗至中性，在70 ℃下干燥12 h，记为BC备用。

1.3 GXBC的制备

磁性明胶改性生物炭(GXBC)通过以下条件制得：将50 mL FeCl2(1 mol/L)和FeCl3(2 mol/L)同时加入1 L明胶(1 g/L)水溶液中，在60 ℃下搅拌 1 h，并向混合溶……