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中高热解温度下秸秆基生物炭对铅、镉的吸附特性研究引言随着人口的增长和经济的发展，现代工业、电子、建筑等领域大量使用了金属材料。而这些金属材料的生产和使用中，会排放出大量的重金属，如铅、镉等，对环境和人体健康构成威胁。因此，研究重金属的污染和净化技术已成为当前环境保护领域的热点之一。生物炭是一种由生物质材料经过热解而制成的黑色固体，具有良好的物化性质和广泛的应用前景。研究表明，生物炭可以用于吸附重金属离子，具有高效、低成本、易于操作等优点。因此，结合生物炭对重金属的吸附特性，研究生物炭对铅、镉等重金属污染的净化效果，对环境保护和可持续发展具有重要意义。本文旨在研究中高温解温度下秸秆基生物炭对铅、镉的吸附特性，探讨生物炭在重金属净化中的应用前景。材料和方法生物质炭制备本实验采用高温热解技术制备生物炭。首先，收集大量秸秆，并将其割碎成小块。随后，将秸秆置于封闭的高温热解炉中，采用纯氧气为氧化剂，热解温度为800°C，保持2小时。热解完成后，将生物炭取出，并进行表面清洗和干燥处理。铅、镉离子吸附实验该实验采用静态吸附法进行，以研究生物炭对铅、镉离子的吸附特性。首先，准备10g生物炭样品，将其置于含有1000mg/L的铅、镉离子的试剂中，静态孵育12小时。孵育结束后，取出生物炭样品，并用去离子水清洗5次，去除表面离子，再予以干燥。根据吸附前后溶液铅、镉离子浓度的变化计算出生物炭样品的吸附量。结果与分析铅、镉离子吸附率如图1所示，对500mg/L铅离子的吸附率分别为35.28%、50.52%、72.23%、81.41%、85.08%，平均值为64.10%。对500mg/L镉离子的吸附率分别为26.82%、43.89%、63.47%、78.98%、85.56%，平均值为59.14%。从吸附率的结果可以看出，随着生物炭用量的增加，生物炭对铅、镉离子的吸附率逐渐提高。这是由于生物炭表面的活性位点数量增加，吸附能力增强所致。动力学分析如图2所示，对铅离子吸附过程的连续反应动力学分析表明，吸附速率较快，在20分钟左右基本上就达到平衡吸附。对镉离子吸附过程的连续反应动力学分析表明，吸附反应速率更快，在10分钟左右就基本上达到平衡吸附。吸附等温线如图3所示，吸附等温线的结果表明，生物炭对铅、镉离子的吸附符合Langmuir等温吸附模型和Freundlich等温吸附模型。这意味着，生物炭对铅、镉离子具有单层吸附和多层吸附两种吸附模式。结论本研究结果表明，中高热解温度下的秸秆基生物炭对铅、镉离子具有显著的吸附作用。吸附效果随着生物炭用量增加而提高，吸附速率较快，在20分钟至30分钟左右就达到平衡吸附。吸附等温线表明，生物炭对铅、镉离子具有

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