【摘 要】
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为改善生物炭对Cr(VI)的去除性能并探究溶液初始pH值和O2对生物炭的氧化还原活性物质(RAMs,即含氧官能团和环境持久性自由基 (EPFRs))还原Cr(VI)的影响,用硝酸(HNO3)改性玉米秸秆生物炭(NBC),采用电子扫描显微镜-能谱仪(SEM-EDX)、比表面积及孔隙测定仪(BET)、Zeta电位仪和红外光谱仪(FTIR)分析生物炭性质,通过X射线光电子能谱仪(XPS)、Boehm滴定
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为改善生物炭对Cr(VI)的去除性能并探究溶液初始pH值和O2对生物炭的氧化还原活性物质(RAMs,即含氧官能团和环境持久性自由基 (EPFRs))还原Cr(VI)的影响,用硝酸(HNO3)改性玉米秸秆生物炭(NBC),采用电子扫描显微镜-能谱仪(SEM-EDX)、比表面积及孔隙测定仪(BET)、Zeta电位仪和红外光谱仪(FTIR)分析生物炭性质,通过X射线光电子能谱仪(XPS)、Boehm滴定和电子顺磁共振波谱仪(EPR)测定生物炭RAMs含量变化。结果表明,HNO3改性增加了生物炭的比表面积、总孔体积、含氧官能团和表面电位,从而能更有效地去除Cr(VI)(在pH 2.0时去除率达到100%,其表面吸附的铬89.12%被还原为Cr(III))。动力学实验表明,NBC可以直接还原Cr(VI),也可以通过还原O2产生的·O2-间接还原Cr(VI);直接还原途径占主导地位,间接还原途径对Cr(VI)的还原贡献率随着pH值的升高而增加。此外,酸性条件下含氧官能团(–OH和C–O–C)是还原反应的主要电子供体,而中性条件下EPFRs主导还原。因此,HNO3改性提高了生物炭对Cr(VI)的去除能力,NBC可以通过直接途径和间接途径还原Cr(VI),并且在不同pH值下通过不同电子供体参与NBC还原Cr(VI)的过程。
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