稻壳基活性炭制备及其对重金属吸附研究

张蕊等稻壳基活性炭制备及其对重金属吸附研究稻壳基活性炭制备及其对重金属吸附研究*张蕊葛滢8(南京农业大学资源与环境科学学院，江苏南京210095)摘要活性炭吸附法是重金属废水处理的重要方法。利用廉价的稻壳。选择氢氧化钠和磷酸作活化剂制备活性炭，测定了稻壳基活性炭的比表面积、亚甲基蓝吸附值、碘吸附值、苯酚吸附值和等电点。利用制备的稻壳基活性炭吸附溶液中的cd、Cu、Zn，研究了不同稻壳基活性炭对Cd、Cu，Zn的吸附差异。并利用x射线衍射仪分析了稻壳基活性炭中微晶体结构。结果表明，氢氧化钠作活化剂时。浸渍方式不影响稻壳基活性炭品质．2种活化方式(即氢氧化钠颗粒直接混合后烧制和氢氧化钠浸渍后烧制)所制备的稻壳基活性炭达到或接近木质净水用活性炭一级品标准，对cd、Cu、Zn吸附量基本表现为Cu>Cd>Zn；磷酸作活化剂时，制备的稻壳基活性炭受稻壳粉碎粒径影响显著，粒径越小，越不利于对重金属的吸附。这与活性炭的等电点和含硅量有关。关键词稻壳活性炭化学活化重金属吸附Preparationofricehusk-basedactivatedcarbonanditsadsorptioncapacityforheavymetalsZHANGRui。GEYing．(CollegeofResourcesandEnvironmentalSciences，NanjingAgriculturalUniversity，NanjingJiangsu210095)Abstract：Seriesofricehuskbasedactivecarbon(AC)waspreparedbychemicalactivationwithNa0HandH3PO‘asactivator．TheseobtainedACswereappliedforadsorptionofheavymetalsinsolution，theirdifferenceinad—sorptionofCd．CuandZnwerecompared．Thespecificsurfacearea。methyleneblueadsorptionvalue，iodineadsorptionvalue，phenoladsorptionvalueandpHpt。ofthepreparedACsweredetermined，andthecrystalstructureofACswasalsoanalyzedbyanX-raydiffraction．ResultsshowedwhenNaOHwasusedasactivator，theactivationmethodhadlit-tieeffectonthequalityofricehusk—basedACs，theyallachievedexcellentadsorptionperformance，theiradsorptionca—pacityforheavymetalsfollowedtheorderofCu>Cd>Zn．ParticlesizehadsignificanteffectonadsorptioncapacityofH3P04activatedACs，smallerparticlesizeresultinlOWheavymetaladsorptioncapacity．ThiswasrelatedtOtheisoe—lectricpointandthesiliconcontentoftheACs．Keywords：ricehusk；activatedcarbonchemicalactivationlheavymetal；adsorption重金属广泛存在于大气、水体、土壤环境中。有些即使在痕量水平也能对生物产生不利影响。重金属废水主要来自采矿、有色金属、电镀、电解、农药、医药、油漆、颜料等工业，主要含有镉、铬、汞、锌、铜等重金属，其种类、含量及存在形态随产生条件而异。重金属进入环境后不能被生物降解，通过食物链循环，并最终在生物体内积累，破坏生物体的正常生理代谢活动，进而危害人体健康。国内外常用的重金属废水治理方法有物理法、化学法、物理化学法、电化学法和生物法等。物理吸附法操作简单、见效快、二次污染小，是21世纪最有研究价值的处理方法之一。活性炭比表面积大、吸附容量高，是常用的吸附材料。其生产原料主要有不可再生矿物煤、木材、果壳等，而这些原料供应有限，一方面制约了活性炭的生产规模；另一方面也是活性炭作吸附剂成本较高的重要原因，进而制约了其在废水处理领域的应用。因此，寻找廉价易得的活性炭原料，降低活性炭生产成本，是推进活性炭在环保领域应用的重要措施。我国是水稻种植大国，每年产生数千万吨稻壳废弃物，由于其蛋白含量低，不适合作畜禽饲料，但其主要元素是碳、氢、氧、硅，含