茶渣生物炭制备及其对溶液中四环素的去除特性

以茶渣（tea waste）为对象，在300、500和700℃限氧条件下热解制备成生物炭（TWBC300、TWBC500和TWBC700），研究其对溶液中四环素（tetracycline，TC）的去除特性.采用元素分析、比表面积分析仪、傅里叶红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）对TWBC300、TWBC500及TWBC700进行表征；考察生物炭添加量、溶液初始pH、离子类型及强度等因素对四环素去除效果的影响；结合吸附动力学、吸附等温线和仪器表征结果探究生物炭对溶液中四环素的作用机制.结果表明，适合的生物炭投加量为4.0g·L-1.溶液初始pH对生物炭去除四环素的影响较小.溶液中阳离子类型对生物炭吸附四环素的抑制作用依次是Mg2+ > Ca2+ > K+ > Na+.NH4+能略微促进生物炭对四环素的吸附，而铜离子却显著抑制生物炭对四环素的去除.环境温度增加能提升生物炭对四环素的去除效果.拟二级动力学方程和Langmuir模型可以较好地拟合茶渣生物炭吸附四环素的过程.茶渣生物炭对四环素的吸附量依次是TWBC700 > TWBC500 > TWBC300.孔隙扩散、氢键和π-π作用是茶渣生物炭去除四环素的主要机制.因此，高温制备的茶渣生物炭可作为废水中四环素去除的良好吸附剂