棕榈纤维生物炭的制备及其对U（Ⅵ）的吸附性能①

李殿鑫，阳亦青，肖思友，张 鹏

（六盘水师范学院 矿业与土木工程学院，贵州 六盘水 553004）

铀矿山等工业场地及其周边的铀污染问题较为严峻［1］。U（Ⅵ）是铀迁移中主要的形态，应对其进行重点治理［2］。生物吸附法是目前修复水中U（Ⅵ）污染的主要方法之一，具有材料来源广泛、成本低廉、无二次污染等优势，应用前景广泛［3－5］。生物炭是生物吸附材料的一种，既可以用于吸附重金属，又可以解决植物残渣堆积问题，目前已成为U（Ⅵ）吸附的研究热点［6］。

棕榈纤维是棕榈科植物产生的天然纤维。本文采集某棕榈树纤维，通过高温缺氧焙烧，制备了棕榈纤维生物炭（PFC）［7－8］，并通过KOH和微波辐照改性，合成了K-M-PFC，用于水中U（Ⅵ）的生物吸附。

1 实验材料和方法

1.1 实验材料及仪器设备

主要实验试剂：偶氮胂Ⅲ、氢氧化钾、氢氧化钠，均为分析纯；浓硝酸、浓盐酸，均为优级纯。以上试剂均购自国药集团化学试剂有限公司。

棕榈纤维：采集于六盘水师范学院某棕榈树。

模拟含铀污染地下水：按照实际铀污染地下水的主要地球化学参数配置，并加铀标准溶液将U（Ⅵ）浓度调节至1～15 mg／L，备用。

主要仪器设备：智能马弗炉（长沙开元仪器股份有限公司，5E－MF6100），烘箱（红杉实验设备厂，WJ101－3），变频微波炉（广东美的厨房电器制造有限公司，M3－L231F），多参数分析仪（上海仪电科学仪器股份有限公司，DZS－708L），紫外可见光分光光度计（上海佑科仪器仪表有限公司，752 N），扫描电子显微镜（SEM，美国FEI QUANTA400FEG），元素分析仪（德国EA3000），傅里叶红外光谱仪（FTIR，布鲁克VERTEX70）。

1.2 K-M-PFC的合成

具体操作步骤如下：①将采集的棕榈纤维剪成5 mm小段，并用去离子水洗涤以去除杂质，在鼓风干燥箱中110℃下烘干，置于马弗炉中缺氧碳化（20℃／min升高至550℃，并保持4 h），得到棕榈纤维生物炭基底材料PFC；……