松木基水热炭热改性材料对水相Pb2+的吸附作用

摘要

针对水环境中重金属Pb2+的微污染问题,利用制备的松木基水热炭材料进一步高温炭化热处理进行改性,制备得到具有优化结构和性能的水热炭材料HC.HC对水相Pb2+的吸附作用研究表明,相应的HC900材料对Pb2+具有优良的吸附性能,对Pb2+的最大吸附容量达到463.2 mg/g,相比于未经热处理的水热炭,HTC的吸附容量提高超过8倍.对吸附材料的构效关系分析发现,松木基水热炭材料经高温热处理后,材料表面形成了更为丰富的含氧官能团和发达的孔隙结构,从而大大提高了吸附能力,吸附机理包括表面络合、离子交换和π电子配位.吸附Pb2+过程符合准二级动力学模型,等温线吸附试验数据符合Freundlich模型,且多层吸附是该吸附过程的主要方式.进一步研究表明,该HC900材料对实际水样中低浓度的Pb2+也有高效的去除能力,表明该材料对水环境中微量铅污染的处理具有良好的应用前景.