甘蔗渣生物炭对亚甲基蓝的脱除性能

以甘蔗渣为原料,采用氯化锌活化法制备了一系列具有不同ZnCl2浸渍比(ZnCl2与甘蔗渣的质量比1～6)的甘蔗渣生物炭样品,用于亚甲基蓝(MB)的脱除研究.X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和N2吸附-脱附(BET)的分析结果表明:与商业活性炭相比,甘蔗渣生物炭的灰分更少,表面孔结构更丰富,具有更大的比表面积和孔容积.甘蔗渣生物炭样品的孔道结构与浸渍比有关,适当提高浸渍比有利于介孔的形成,浸渍比为4的ZnCl2-4-500-1样品具有最高的介孔率(75％).与其他样品相比,ZnCl2-4-500-1在宽的温度区间(25～65℃)和pH范围(1～9)内均表现出接近100％的MB吸附率,具有最优异的MB脱除性能,说明介孔率的提高有利于MB的吸附.孔径分布表明:ZnCl2-4-500-1由于存在大量孔径分布在1.36 nm的孔而具有优异的MB吸附性能,符合与MB分子直径有关的吸附理论.X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明:ZnCl2-4-500-1具有最高的氮含量以及较高的-OH和C=O官能团的含量,这也是其具有最优异MB脱除性能的重要原因.等温吸附实验结果表明:ZnCl2-4-500-1对MB的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,在25℃下对MB的最大吸附量为1428.6 mg/g.此外,ZnCl2-4-500-1在MB吸附-脱附循环5次时仍保持着80％以上的吸附率,对苯胺蓝和碱性红-46(X-GRL)也表现出优异的脱除性能,说明该材料是一种优秀的染料废水脱色生物质活性炭材料.