材料研究学报

作者：余谟鑫, 孙宇航, 史文旭, 张晨, 王晓婷

单位：1 安徽工业大学化学与化工学院 马鞍山 2430002 中钢天源股份有限公司 马鞍山 2430003 马钢集团股份有限公司 马鞍山 243000

关键词：无机非金属材料,磁性生物炭,芦荟青皮,Fe掺杂,金属离子,化学吸附

基金：安徽省博士后科研项目(2021B547);安徽省高校自然科学研究项目(KJ2021A0399)

使用芦荟青皮为碳源、FeSO4为Fe源，用共水热法制备炭前驱体，再将其高温热解(800℃)制备出磁性生物炭FSBC x-y。使用自动氮气吸附仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、Zeta电位仪和X-射线光电子能谱仪(XPS)等手段对生物炭表征，研究其对废水中Ni2+和Co2+的吸附性能。结果表明，FSBC x-y 表面有分级多孔结构的层状堆叠。芦荟青皮与FeSO4质量比为3∶1的FSBC3-1其比表面积为82 m2·g-1，总孔体积为0.10 cm3·g-1。FSBC3-1表面有O，S和Fe等元素生成的丰富活性基团，其与Ni2+和Co2+发生离子交换、络合作用、共沉淀和静电吸附等反应。FSBC3-1的吸附等温线和吸附动力学符合Langmuir模型和拟二级动力学模型。根据Langmuir模型计算出FSBC3-1对Ni2+和Co2+的理论最大吸附量分别为136.43 mg·g-1和132.10 mg·g-1，以化学吸附为主。FSBC3-1对金属离子有较大的动态吸附容量。

来源：2024年第11期

《材料研究学报》期刊编辑部

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