Page 199 - 《精细化工》2020年第2期

第 2 期 莫官海，等: 硝酸改性污泥基生物炭除 U(Ⅵ)效果及机理分析 ·401·

a—SSB；b—SSB-AO；c—除 U(Ⅵ)后 SSB-AO
图 8 改性前、后 SSB 的 SEM 图
Fig. 8 SEM images of sewage sludge-derived biochar samples

表 4 SSB-AO 吸附 U(Ⅵ)前、后的表面元素分析
Table 4 Surface element analysis of SSB-AO before and after adsorption of U(Ⅵ)
C O N Fe Ca Si Mg U 其他
吸附前 质量百分比/% 26.57 38.48 9.92 2.19 0.15 15.33 0.50 0 6.86
原子百分比/% 35.90 39.04 11.50 0.64 0.06 8.86 0.33 0 3.67
吸附后 质量百分比/% 14.38 38.28 5.09 3.04 3.77 8.04 0.71 17.82 8.87
原子百分比/% 24.85 49.69 7.54 1.13 1.95 5.95 0.61 1.55 6.73

2.4.2 FTIR 分析 示金属物质；X 表示卤素）的伸缩振动峰 [25] ，吸附
采用 FTIR 分析 SSB-AO 去除 U(Ⅵ)前、后的表 后峰强减弱，推测金属化合物在吸附过程中提供吸附
面官能团，结果如图 9 所示。 位点导致峰强减弱 [12] 。通过 FTIR 分析，推测 SSB-AO
中的—OH、C—O 及 C==O 等含氧官能团通过络合
[8]
作用去除溶液中的 U(Ⅵ) ；而 SSB-AO 中 M—X 基
[9]
团通过离子交换作用为 U(Ⅵ)去除提供吸附位点 。
这些是 SSB-AO 吸附除 U(Ⅵ)的主要官能团。
2.4.3 XPS 分析
对吸附 U(Ⅵ)前、后的 SSB-AO 进行 XPS 分析，
结果如图 10 所示。

图 9 SSB-AO 吸附 U(Ⅵ)前、后的 FTIR 谱图
Fig. 9 FTIR spectra of SSB-AO before and after U(Ⅵ)
adsorption

与吸附前相比，吸附后一些峰强度减弱甚至消
–1
失。吸附前在 3401 cm 处存在 1 个大而宽的特征峰，
[8]
为—OH（醇羟基或羧酸中的羟基）伸缩振动吸收峰 ；
吸附后此 峰 偏移至 3309 cm –1 并减 弱，可能 是
SSB-AO 中的羟基与 U(Ⅵ)发生络合所致 [15] 。1623
–1
和 1427 cm 处是 C=O 的伸缩振动特征峰；吸附后
–1
–1
1623 cm 处特征峰减弱并偏移到 1614 cm ，1427 cm –1
处特征峰消失了，说明 C==O 参与了 U(Ⅵ)的去除 [23] 。
–1
1036 cm 是 C—O 的伸缩振动特征峰 [24] ，吸附后此
峰减弱，说明 C—O 参与对 U(Ⅵ)的吸附 [10] ；797 及
–1
694 cm 处是 C—H 伸缩振动峰 [25] ，其在吸附过程
–1
中并未参与吸附。此外，473 cm 是 M—X（M 表