Page 168 - 精细化工2019年第10期

·2134· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

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图 13 BMFC 吸附 Cd 前（a）、后（b）的分峰对比图（A：O1s，B：C1s，C：Mn2p，D：Fe2p，E：Cd3d）
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Fig. 13 XPS spectra of before (a) and after(b) Cd adsorption by BMFC (A:O1s, B: C1s, C: Mn2p, D: Fe2p,E: Cd3d)

2.5 再生实验研究 3 结论
再生实验用 0.1 mol/L 的 HCl 进行解析，图 14
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是 BMFC 对 Cd 进行 5 次循环吸附的实验数据。从 （1）采用一步水热法，合成了生物炭负载锰铁
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图中可以看出，再生的 BMFC 对 Cd 仍具有很高的 氧体（BMFC）复合吸附材料，并采用 SEM、XRD、
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吸附量。5 次循环实验对 Cd 的吸附量分别为 26、 FTIR 等方法对其进行了表征，结果表明，BMFC
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23、22、22、21 mg/g。Cd 的吸附量在 5 次循环吸 表面粗糙，孔隙结构明显，富含羟基、羧基等含氧官
附后降低，可能是再生、解析过程中，在 BMFC 表 能团。
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面吸附的重金属离子没有完全被脱附，占用了 （2）在 25 ℃时，BMFC 吸附 Cd 的最适 pH 为
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BMFC 表面的活性位点，从而使得其对 Cd 的吸附 7.0，吸附平衡时间为 80 min，BMFC 对 Cd 的吸附
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量降低。单从这 5 次对 Cd 的循环吸附结果来看， 过程属于单分子层化学吸附，同时符合准二级动力
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BMFC 对 Cd 的吸附量随着解析次数的增加而减 学模型和 Langmuir 吸附等温方程，最大饱和吸附量
少，但是吸附量差距不大，第 4 次循环吸附之后， 为 32.74 mg/g。
吸附量仍保持在 21 mg/g 左右，说明 BMFC 具有很 （3）XPS 分析表明，BMFC 对 Cd 的吸附机理
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好的循环利用性能 [31] 。 可能是 BMFC 表面含氧官能团与 Cd 之间的离子交
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换或络合反应。
（4）BMFC 解析-再生实验结果表明，该吸附材
料具有很好的再生循环吸附性能，再生 BMFC 对
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Cd 的第 4 次循环吸附量仍保持在 21 mg/g 左右。
（5）虽然磁性复合材料对重金属废水处理有一
定的优势，但仅限于实验室模拟，仍未大规模应用
于实践。因此，加强磁性复合材料在重金属处理的
实际应用是未来发展的重要方向。

参考文献：
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图 14 BMFC 吸附 Cd 再生实验
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Fig. 14 Regeneration tests for Cd adsorption by BMFC [1] Huang Y, Yang C, Sun Z, et al. Removal of cadmium and lead from