1、隨著我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)等快速的發(fā)展，環(huán)境污染問題日益凸顯，對(duì)水體中各類污染物的治理迫在眉睫。生物質(zhì)炭是指各種廢棄生物質(zhì)原料在無氧或缺氧條件下，高溫裂解產(chǎn)生的含碳量較高的炭，因其制備過程簡(jiǎn)單、成本低，孔隙結(jié)構(gòu)豐富、比表面積巨大等理化性質(zhì)，被廣泛用于水體中各種污染物的修復(fù)治理。但生物質(zhì)炭通常是粒徑較小、粉末狀的固體，因而從水體中分離十分困難。傳統(tǒng)的方式如：過濾、離心等，耗時(shí)且代價(jià)高，過程較為復(fù)雜。為了改善粉末生物炭的分離能力，將生物質(zhì)炭磁化，通

2、過外部磁場(chǎng)將生物質(zhì)炭快速?gòu)乃w中分離。
　　本論文以柳樹枝為原料，在600℃下裂解制備原始生物質(zhì)炭(LZ)，利用共沉淀法制備了兩種磁性強(qiáng)度不同的生物質(zhì)炭(LZ1.5和 LZ2.5)。利用靜態(tài)氮吸附、掃描電鏡、X射線衍射、傅里葉紅外光譜等技術(shù)對(duì)生物質(zhì)炭的表面結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成進(jìn)行表征。研究了在不同的吸附時(shí)間、溶液初始濃度和投加量的條件下，三種生物質(zhì)炭對(duì)水體中芘的吸附行為；在不同的吸附時(shí)間、溶液初始濃度、溶液pH和投加量的條件下，三種炭對(duì)

3、水體中Pb2+、Cd2+和Cr6+的吸附特征以及對(duì)水體中混合重金屬(Pb2+和Cd2+)的去除效果；并采用四種不同的解吸劑(0.01mol·L-1NaNO3、0.01mol·L-1CaCl2、0.43mol·L-1HNO3和0.1mol·L-1NaOH)對(duì)負(fù)載重金屬的生物質(zhì)炭進(jìn)行解吸實(shí)驗(yàn)。
　　得到的主要結(jié)論如下：
　　1.三種炭對(duì)芘的吸附平衡時(shí)間較長(zhǎng)：LZ在24 h后吸附達(dá)到平衡，LZ1.5和LZ2.5在72h后達(dá)到吸附平

4、衡。LZ1.5的吸附效果最佳，其最大吸附容量Qm為2758.6μg·g-1，其次是LZ2.5和LZ；LZ1.5的投加量達(dá)到375mg·L-1時(shí)，對(duì)芘的去除率達(dá)90％以上。三種炭對(duì)芘的吸附動(dòng)力學(xué)均符合pseudo-first order和pseudo-second order模型；吸附等溫線均符合Freundlich和Langmuir模型(P<0.05)。磁性炭對(duì)芘吸附較多的原因：一方面在于其保留了原有的芳香性官能團(tuán)，另一方面是Fe3O4

5、的存在造成了磁性炭表面微孔化以及羥基化；
　　2.LZ、LZ1.5和LZ2.5對(duì)Pb2+、Cd2+和Cr6+的吸附平衡時(shí)間較短(6 h)，動(dòng)力學(xué)吸附更符合pseudo-second order模型；等溫吸附更符合Langmuir模型。三種重金屬被吸附的最適溶液pH分別是5.0、5.0和2.0；生物炭投加量為1000mg·L-1時(shí)，對(duì)三種重金屬的去除率最高可達(dá)90%；
　　3.三種炭對(duì)Pb2+、Cd2+混合溶液的吸附過程更符合

6、Langmuir模型，且三種炭對(duì)Pb2+的吸附效果比對(duì)Cd2+的更好，可能是因?yàn)榘l(fā)生了離子的選擇性交換過程；
　　4.采用四種不同的解吸劑對(duì)一種重金屬負(fù)載的生物炭的解吸率有著顯著的影響，其中0.43mol·L-1HNO3對(duì)Pb2+和Cd2+的解吸效果最佳，解吸率可達(dá)85%以上；對(duì)Cr6+的解吸效果最好的是0.1mol·L-1NaOH；而不同解吸劑對(duì)Pb2+和Cd2+共同負(fù)載的生物質(zhì)炭的解吸率均在70%以下，且對(duì)Pb2+的解吸效果比