編號：CYYJ04025
篇名：硼摻雜介孔炭吸附四環(huán)素的效能與機制
作者：鄒震 許路 喬偉 唐茂森 金鵬康
關(guān)鍵詞： 椰殼 介孔炭 硼摻雜 吸附 四環(huán)素
機構(gòu)： 西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院 西安交通大學人居環(huán)境與建筑工程學院
摘要： 以椰殼和硼酸為原料,通過簡單的一步熱解法制備出新型硼摻雜椰殼介孔炭材料(B-CSC)用于水中四環(huán)素類污染物的高效吸附去除.系統(tǒng)研究了關(guān)鍵制備條件熱解溫度和硼碳質(zhì)量比對其吸附性能的影響,使用比表面積及孔徑分析儀(BET)、場發(fā)射掃描電鏡(SEM)、X射線光子能譜儀(XPS)、拉曼光譜儀(Raman)以及Zeta電位儀(Zeta)對其微觀結(jié)構(gòu)及物化性質(zhì)進行了表征分析.系統(tǒng)考察了初始pH值、不同金屬陽離子以及不同背景水質(zhì)條件對其吸附效果的影響.結(jié)合材料表征與相關(guān)分析等對其強化吸附機制進行了深入討論與分析.結(jié)果表明,一步熱解能夠?qū)⑴饟饺胍瑲ぬ康谋砻婕熬Ц?導致其擁有更大的比表面積和孔體積,引入硼的形態(tài)主要是H3BO3、B2O3、B和B4C.B-CSC對四環(huán)素的吸附量達到297.65 mg·g-1,是原始椰殼介孔炭(CSC)的8.9倍.同時,B-CSC對于水環(huán)境中常見污染物羅丹明B(RhB)、雙酚A(BPA)和亞甲基藍(MB)的吸附量分別高達372.65、255.24和147.82 mg·g-1.B-CSC對四環(huán)素的吸附過程是物理化學作用共同主導的,主要涉及液膜擴散、表面吸附、介孔與微孔內(nèi)擴散和活性位點吸附,H3BO3是其主要吸附位點.吸附強化機制主要是硼摻雜降低了其碳網(wǎng)絡的化學惰性,增強了其與四環(huán)素分子的π—π相互作用和氫鍵作用。
