不同热解温度下污泥基生物炭的性质及对Cd2+的吸附特性

以市政污泥为原料，在300、500和700 ℃无氧气氛下热解制备污泥基生物炭，探讨不同热解温度对污泥基生物炭性质的影响，研究污泥基生物炭对水溶液中重金属Cd2+的吸附特性。结果表明，随着热解温度升高，污泥基生物炭的产率降低，pH值增大，碳、氢、氧和氮含量降低，芳香化程度增强，亲水性和极性降低，稳定性增强；随热解温度的升高，比表面积不断增大，生物炭表面变得粗糙并且出现明显的孔隙，但平均孔径呈现先增大后减小。在 700 ℃下制备的污泥基生物炭对水溶液中Cd2+的吸附效果优于其他制备温度下获得的生物炭，温度为 298.15 K 时，最大吸附容量为27.47 mg·g-1。污泥基生物炭对Cd2+的吸附动力学符合准二级动力学方程模型，吸附速率主要由化学吸附控制。污泥基生物炭对Cd2+的吸附表现为快速吸附过程，生物炭前10 min的吸附量超过饱和吸附量的80%。Langmuir吸附等温模型能很好的描述污泥基生物炭对Cd2+的吸附行为，吸附容量随热解温度升高而增大