ChineseJournalEnvironmentalEngineeringSep柚子皮制备生物炭吸附苯酚的特性和动力学何秋香福建农林大学资源与环境学院，福州350002福建师范大学环境科学与工程学院，福州350007生物炭具有较好表面吸附空间结构，比表面积测定为261性基团，这些是吸附苯酚的特性官能团。在初始浓度为100mgL，中性pH，30条件下吸附30min后柚子皮生物炭对苯酚的去除率达到76。伪二级动力学方程能很好地拟合柚子皮生物炭对苯酚的吸附过程。同时，LangmiurFreundlich等温方程在整个温度都能较好地拟合数据，在30时，Langmuir理论最大吸附容量可达到4975mgg。通过实际废水应用实验，表明柚子皮生物炭是一种有潜力可用于高浓度含酚废水的处理的有效材料。关键词生物炭苯酚柚子皮动力学等温线中图分类号X132文献标识码文章编号1673-910809-3853-07CharacterizationbiocharpreparedfrompomelopeelphenolHeQiuxiangChenZuliangEnvironment，FujianAgricultureForestryUniversity，Fuzhou350002，China;EnvironmentalScienceEngineering，FujianNormalUniversity，Fuzhou350007，China)AbstractBiocharpreparedfrompomelopeelefficientadsorbentaqueoussolution〃ScanningelectronmicroscopeSEM)imagesshowedbiocharhadwell-devel-opedstructuresurfacearea261〃69BET)method〃Moreover，theelementswereobservedenergydispersespectroscopywhilefunc-tionalgroupssulfatewerefoundfouriertransforminfraredspectroscopy76〃40mgremovedafter30minusingneu-tralpH30〃Furthermore，pseudo-second-orderkineticsdescribedwelladsorp-tionphenolontoFreundlichisothermmodelswerefittedwellexperimentaldata〃potentialadsorbenthighconcentrationswastewater〃Keywordsbiochar;phenol;pomelopeelkinetics;isotherm苯酚及酚醛树脂生产、石油及石油化工、煤化工，还有一些农药、消毒剂的生产和使用以及一些尼龙印染行业是环境中酚类污染物的主要来源;化合物是一种原型质毒物，能使蛋白质凝固，对神经系统损害很大，吸入后会引起贫血、头晕及各种神经系统病症，对消化、泌尿系统均有毒害作用。

所以这些废水在排出之前需经过有效的处理。目前含酚废水的处理方法主要有物理法(如吸附法等)、化学法化学沉淀法、还原法等)和生物法，其中吸附法是废水处理中最常见的高效简便的方法之一［1，2］活性炭由于其比表面积大，被广泛用于吸附各种有机污染物。然而，活性炭的再生性和使用的原材料(如煤和木材等)较昂贵，费用较高从而限制了它的使用。这个局限性使得开发利用生物质废弃物来研制低成本高效生物活性炭，用于去除水中的有机污染物成为前沿工作的研究热点之一。生物炭是在低氧的条件下热裂解有机废物而产生物质，由各种生物废弃物制得的生物炭可以有效地吸等污染物质。因此，生物炭制备被认为是生物质废弃物回收和再利用后用于除去污染物，是一种行之有效利用资源再利用和环境修复方法的结合。已有研究者把包括椰子壳和贝壳、牛粪、桉树、收稿日期:201327;修订日期:201327作者简介:何秋香(1986，女，硕士，助理实验师，主要研究方向:水污染处理。E-mail:hqx1406@163〃com通讯联系人，E-mail:zlchen@fjnu〃edu〃cn3854，厌氧消化残留物和棕榈皮等用于制成生物炭，吸附水体中的污染物。柚子在我国南方产量丰富、价格低廉，食用后的大部分柚子皮被丢弃，另外小部分被用于医药和保养、家居等，在工业上其利用率也非常小。

周殷等利用柚子皮吸附剂吸附水体中的染料，发现柚子皮具有丰富的多孔结构，富含纤维素，能有效的吸附水体中的污染物质。但是柚子皮本身含有颜色，在吸附过程中柚子皮在水中也可能发生性质变化。本研究采用柚子皮作为制备生物炭的原材料，通过表征手段以及各种环境条件因素，如溶液投加量、温度、吸附时间、pH等对生物炭吸附苯酚的影响，并通过对其吸附特性(吸附动力学，等温吸附帄的研究以理解柚子皮生物炭吸附苯酚的机理。同时，柚子皮生物炭吸附除去实际含酚废水中的应用有初步探讨，为后期自制生物炭在废水处理应用提供的依据。分子重点实验中心，中国福州)。采用PhilipXL30型环境扫描电镜进行分析材料的表观结构，分别取适量样品粘附在双面胶样品台上，在真空镀膜机上喷金，对比吸附前后生物炭表面结构的变化。FTIＲ光谱Nicolet5700Thermocorp〃，美国)测定，吸附前后样品采用KBr压片法抽样扫描其透射光谱，即将一定量样品与100mgKBr混合，其质量比大描范围为400000cm。EDS能谱仪是根据不同元素的射线光子特征能量不同对成分做的一种定性半定量分析，本实验采用能谱仪(EDS)分析制备成的生物炭的元素分布。

吸附实验方法采用序批式实验研究生物炭对苯酚的吸附性能，用紫外可见分光光度计在270nm波长下测定苯酚质量浓度。实验帄行组。苯酚的吸附量由下式计算求出:仪器和药品BS〃23，TV-1810紫外-可见分光光度计(北京谱析通用仪器有限责任公司)，高温箱型电炉(上海博迅实业有限公司医疗设备厂)，电热恒温鼓气干燥箱(上海精宏实验设备有限公司太乙精宏仪器设备有限公司)，酸度计(FE20K梅特勒—托利多)154mm孔径筛(100材料的制备实验用生物炭制备的原材料是采用新鲜的柚子皮，用蒸馏水洗涤干净后置于105烘干至恒重，研磨过100目筛后于马弗炉600高温中灼烧154mm孔径过筛制成生物炭吸附材料表征制成生物炭分别用比表面积(BET)、环境扫描电镜(ESEM)、傅立叶红外光谱(FTIＲ)以及能谱仪EDS)进行结构表征和分析［10］实验中采用干BET-N 法对过100 目筛的吸附 处理前的柚子皮生物炭粉末进行比表面积测定。 BET-N 在固体物质上吸附解吸特性来测定比表面积的常用方法之一。制备好的生物炭 粉末样本经过 600 高温灼烧后，采用 ASAP2020 比表面积分析仪测定其比表面积(福建师范大学高 为吸附前溶液中苯酚的质量浓度，mg 为吸附后溶液中苯酚的帄衡浓度，mg PP600，加入100 mL 100 mg 苯酚溶液，不调节溶液pH，在 30 ，150 min条件下分 别恒温振荡 5、10、20、30、45 60min 后取出，过 可知，PP600吸附苯酚在刚开始 十分迅速，吸附量达到13〃 02 mg 吸附量与吸附时间的关系Fig Ｒelationshipbetwe en adsorption capacity adsorptiontime