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稀土元素是一种重要的战略资源,但是稀土材料中的微量杂质对稀土材料的性能具有严重的危害,有效去除稀土中的杂质意义重大。作为一种吸附金属离子的优良材料,炭材料成为去除稀土中杂质金属离子的首选吸附剂,其中含氮炭材料由于具有更高的吸附能力,成为当下研究和应用的热点。我国松塔、松针、莲藕资源丰富,分布广泛,它们本身孔隙发达,且含有丰富的氮元素。本文以松塔、松针和莲藕为碳源,KOH为活化剂,高温炭化合成了多种含氮活性炭:松塔基炭材料ACPC、松针基炭材料ACPN和莲藕基炭材料ACLR。利用红外光谱、元素分析、静态比表面吸附仪对其进行了表征,研究了三种炭材料对稀土中Al(Ⅲ)与Fe(Ⅲ)的识别和去除性能。本研究所制备的炭材料均具有发达的孔道结构和丰富的含氮量。ACPC-500-3的比表面积294.5 m2/g,含氮量0.71%;ACPN-700-3的比表面积596.4 m2/g,含氮量9.98%;ACLR-600-3的比表面积347.32 m2/g,含氮量0.72%;ACLR-400-3的比表面积68.44 m2/g,含氮量1.65%。凭借发达的孔道结构与丰富的含氮功能团,所制备的炭材料对Al(Ⅲ)与Fe(Ⅲ)表现出良好的吸附与识别性能。ACPC-500-3、ACPN-700-3和ACLR-600-3对Al(Ⅲ)的吸附量分别为6.01、3.92和4.44 mg/g,ACLR-400-3对Fe(Ⅲ)的吸附量为25.89 mg/g;吸附行为均符合二级动力学模型,且都符合Freundlich吸附模型;炭材料的吸附性能受温度、pH、吸附剂用量的影响较大;吸附量均随pH的升高而增大,对杂质离子的去除率随吸附剂用量的增加而增大;但在所研究的温度范围内,温度越高,Fe(Ⅲ)吸附量越大,Al(Ⅲ)则相反;相对于La(Ⅲ),ACPC-500-3、ACPN-700-3和ACLR-600-3对Al(Ⅲ)的选择性系数分别为8.83、7.89、8.63;ACLR-400-3对Fe(Ⅲ)的选择性系数为8.9;ACPC-500-3、ACPN-700-3和ACLR-600-3对La(Ⅲ)/Al(Ⅲ)混合液中Al(Ⅲ)的去除率分别为96.88%、95.97%、96.5%,ACLR-400-3对La(Ⅲ)/Fe(Ⅲ)混合液中Fe(Ⅲ)的去除率达99.61%;所制备的炭材料均表现出良好的重复使用性能。