改性煤基腐黑物对 Cd(II) 的吸附效果及其机理研究

改性煤基腐黑物对 Cd(II) 的吸附效果及其机理研究

Ping Wang1, Fangjun Ding2, Zhanbin Huang1, Zhanyong Fu1, Peng Zhao1, Shuhui Men1 著

王 平 3 付战勇 3 黄占斌 1* 董 政 4 译

1 中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院 

2 农业农村部腐植酸类肥料重点实验室 / 山东农大肥业科技股份有限公司

3 滨州学院 / 山东省黄河三角洲生态环境重点实验室

4 山东省国土空间生态修复中心

摘 要：针对山西煤基腐黑物（SCH）碱性高和对重金属吸附率低的问题，以山西省灵石县风化煤为原料，提取 SCH，采用 Ca（OH）2 对 SCH 进行改性制备改性山西煤基腐黑物（Ca-SCH），并通过表征分析和静态吸附实验，探究 SCH 和 Ca-SCH 对 Cd（II）的吸附动力学和热力学特性。研究结果表明，通过扫描电子显微镜（SEM）、比表面积（BET）法和 X 射线光电子能谱（XPS）证实 Ca（II）可以成功负载到 SCH 表面，且改性后 Ca-SCH 表面粗糙，孔径增大，含氧官能团含量增加，利于对 Cd（II）的吸附。SCH 和 Ca-SCH 在 120 min 内达到吸附平衡，符合准二级动力学、Langmuir 和 Freundlich 模型。Ca-SCH 对 Cd（II）的最大吸附量（Qm）为 89.29 mg/g，较 SCH 增加了 23.23%。化学改性后，Ca（II）负载到 SCH 表面，通过 Ca（II）和 Cd（II）的离子交换可提高SCH 的吸附性能，对土壤中 Cd（II）的钝化具有重要意义。

关键词：钙基改性；煤基腐黑物； Cd（II）；吸附热力学；吸附动力学

文章来源：《腐植酸》杂志2023年第3期

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