颗粒粒径对玉米秸秆生物碳吸附锶的影响

以玉米秸秆为原材料,采用限氧裂解法于350℃下制备了不同粒径的生物碳(BC-9.31、BC-20.26、BC-60.77、BC-71.07、BC-101.9,数字代表样品的中值径μm),研究颗粒粒径对生物碳吸附锶的影响.结果表明:生物碳的颗粒粒径对核素锶的吸附速率和吸附容量均有显著影响.生物碳对锶的吸附动力学符合准二级动力学模型(R2,0.99),颗粒最细的BC-9.31吸附速率最大(4.48 mg·g-1·h-1).随着颗粒粒径的增加,锶的吸附速率呈指数降低,其吸附速率差异高达20倍.生物碳对锶的吸附等温曲线符合准Langmuir模型(R2,0.94～ 0.99),饱和吸附容量为9.09～23.81 mg·g-1.随着粒径的增大,锶的吸附容量先降低后增高又降低,粒径最小的BC-9.31 (23.81 mg·g-1)吸附容量最大,吸附容量最小的则是BC-60.77(9.09 mg·g-1),两者相差2.6倍.pH对生物碳吸附锶具有重要影响.在溶液pH值较低时(1.93～4.74),对锶的吸附去除率急剧增加(3.94～9.17倍);而pH值较高时(4.74～11.85),吸附去除率缓慢提高(1.11～1.68倍).pH值也是颗粒粒径影响的重要参数,随pH值增加颗粒粒径对生物碳吸附锶的影响程度显著减小.生物碳极性指数与锶饱和吸附量和吸附速率均呈正相关关系,表明极性官能团是锶的重要吸附位点.