材料研究学报

作者：余谟鑫, 张书海, 朱博文, 张晨, 王晓婷, 鲍佳敏, 邬翔

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 243003

关键词：无机非金属材料,芦荟叶皮,生物质炭,N掺杂,2+')"href="#">Co2+,化学吸附

基金：安徽省博士后科研项目(2021B547);安徽省教育厅自然科学研究项目(KJ2021A0399)

在芦荟叶皮中加入尿素用水热法制备炭前驱体，然后将其以不同的终温热解制备出N掺杂生物炭(NBC x )。使用扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附-脱附仪(BET)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)和动电位分析仪(Zeta)等手段进行表征，研究其对废水中Co2+的吸附性能。结果表明：NBC x 的表面有明显的层块堆积。NBC x 具有分级多孔结构，芦荟叶皮与尿素的质量比为2∶1、热解终温为800℃时制备的NBC800其比表面积为32 m2·g-1，总孔体积为0.04 cm3·g-1，其中非微孔比例高达75%。NBC800表面含有丰富的含氧和含氮官能团，N含量和O含量(摩尔分数)分别高达3.89%和46.35%，可与Co2+发生离子交换、静电吸附、络合作用和共沉淀等反应。用Langmuir等温线模型能很好地描述NBC800对Co2+的吸附过程，为单分子层吸附，最大理论吸附量高达228.31 mg·g-1。拟二级吸附动力学模型表明，吸附进行得较快。

来源：2023年第4期

《材料研究学报》期刊编辑部

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