添加生物炭对降低冬小麦幼苗盐害并促进其生长的效果研究 被引量：10

1

作者 校康 孙亚乔 马卫国 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2019年第11期22-27,共6页

黄河三角洲盐碱农田具有"盐、板、瘦"的特点,以NaCl为主要成分的盐渍危害直接影响着滨海土壤质量。生物炭添加可改善土壤性质,促进作物生长。【目的】明晰炭添加对盐渍土盐分离子和冬小麦幼苗生长的影响。【方法】研究依托田... 黄河三角洲盐碱农田具有"盐、板、瘦"的特点,以NaCl为主要成分的盐渍危害直接影响着滨海土壤质量。生物炭添加可改善土壤性质,促进作物生长。【目的】明晰炭添加对盐渍土盐分离子和冬小麦幼苗生长的影响。【方法】研究依托田间试验探究了低剂量(0~4 g/kg)的芦苇炭添加对盐渍土盐离子、麦苗体内钾钠比、钾素利用率及幼苗生物量的影响。【结果】施用生物炭可降低土壤溶液中的盐离子、增加冬小麦幼苗体内钾钠比和麦苗钾素利用率,有助于提升幼苗生物量;以4 g/kg炭添加量下的降盐、增量效果最为明显。土壤溶液中的Na+较CK降低了9.43%,幼苗K/Na和钾素利用率分别提升了56.80%和25.48%,麦苗生物量增加了15.72%。【结论】炭添加可通过固持土壤溶液中的Na+、提升麦苗K/Na和钾素利用率来促进其生物量的增加。研究可为生物炭用于盐渍土改良的降盐培肥和增效增产的过程机理提供理论依据,为生物炭用于盐渍化土壤改良的可行性提供初步指导。 展开更多

关键词 离子固持率 钾钠比 钾素利用率 麦苗生物量 芦苇炭

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改性芦苇生物炭对水中低浓度磷的吸附特征 被引量：45

2

作者 唐登勇 黄越 +2 位作者 胥瑞晨 胡洁丽 张聪 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期2195-2201,共7页

为吸附处理低浓度含磷废水和实现芦苇资源化利用,将湿地植物芦苇制备成生物炭,通过负载氯化铁进行改性,探究了改性芦苇生物炭对水体中磷的吸附特征.结果表明,改性后芦苇生物炭的含铁量为11.98 mg·g^(-1),是改性前的44.7倍;改性芦... 为吸附处理低浓度含磷废水和实现芦苇资源化利用,将湿地植物芦苇制备成生物炭,通过负载氯化铁进行改性,探究了改性芦苇生物炭对水体中磷的吸附特征.结果表明,改性后芦苇生物炭的含铁量为11.98 mg·g^(-1),是改性前的44.7倍;改性芦苇生物炭p H_(pzc)为7.49,当溶液p H为7.0时,吸附效果最好;在磷溶液浓度为4.0 mg·L^(-1)、温度为298K时,改性芦苇生物炭平衡吸附量为0.658 mg·g^(-1),是未改性生物炭吸附量的34.6倍.研究不同温度下的吸附等温线,Langmiur方程很好地拟合不同温度的吸附等温线,该吸附是单层吸附,温度升高有利于吸附.吸附热力学研究表明,ΔG~θ<0、ΔH~θ>0和ΔS~θ>0,说明该吸附是自发、熵增的吸热过程.假二级方程很好地拟合改性芦苇生物炭吸附磷的动力学数据,初始吸附速率随初始浓度的增大而增大,该吸附主要受颗粒内扩散控制.该研究为改性芦苇生物炭用于污水处理厂和水体深度除磷提供基础数据. 展开更多

关键词 芦苇生物炭 氯化铁 改性 吸附 低浓度磷

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芦苇秸秆生物炭对水体中重金属Ni^(2+)的吸附特性 被引量：37

3

作者 吴晴雯 孟梁 +1 位作者 张志豪 罗启仕 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1703-1709,共7页

本实验选用由芦苇秸秆制备的生物炭,通过研究吸附等温线、吸附动力学以及生物炭投加量和溶液p H对生物炭吸附Ni2+的影响,以确定其对水体中Ni2+的吸附特性.结果表明,Ni2+初始浓度在0.5—12 mg·L-1范围内,Langmuir模型能很好地描述... 本实验选用由芦苇秸秆制备的生物炭,通过研究吸附等温线、吸附动力学以及生物炭投加量和溶液p H对生物炭吸附Ni2+的影响,以确定其对水体中Ni2+的吸附特性.结果表明,Ni2+初始浓度在0.5—12 mg·L-1范围内,Langmuir模型能很好地描述生物炭对Ni2+的等温吸附规律,其理论饱和吸附量为12.10 mg·g-1,与实际饱和吸附量11.93 mg·g-1相近.生物炭对Ni2+的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,通过颗粒内扩散方程可得具体吸附过程由膜扩散和内扩散共同控制.随投加量增加,生物炭对Ni2+的吸附量下降,而去除率则上升,当投加量>30 mg时,Ni2+的去除率接近100%.溶液p H值在1—12范围内,Ni2+的去除率随p H值的升高而增加,当p H>10时,Ni2+的去除率同样接近100%. 展开更多

关键词 芦苇生物炭 镍 等温吸附 吸附动力学 PH

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芦苇生物炭对水中铅的吸附特性 被引量：22

4

作者 唐登勇 胡洁丽 +2 位作者 胥瑞晨 张聪 郑宁捷 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1987-1996,共10页

将芦苇秸秆在500℃下缺氧热解4 h制备成生物炭.采用批量平衡实验法,考察溶液p H值、生物炭投加量、溶液离子强度以及生物炭灰分对芦苇生物炭吸附水中Pb^(2+)的影响.结果表明:溶液p H值在2.0—5.5范围内,芦苇生物炭对Pb^(2+)的吸附量随着... 将芦苇秸秆在500℃下缺氧热解4 h制备成生物炭.采用批量平衡实验法,考察溶液p H值、生物炭投加量、溶液离子强度以及生物炭灰分对芦苇生物炭吸附水中Pb^(2+)的影响.结果表明:溶液p H值在2.0—5.5范围内,芦苇生物炭对Pb^(2+)的吸附量随着p H值升高而增加;生物炭最佳投加量为1.8 g·L-1,Pb^(2+)的去除率为96.6%;溶液中Na^+、Ca^(2+)的存在会抑制芦苇生物炭对Pb^(2+)的吸附;去除灰分后的生物炭对Pb^(2+)的吸附量降低.不同温度下的吸附等温线更符合Langmiur方程.在283、298、313 K下的最大实际吸附量分别为21.89、24.06、24.95 mg·g^(-1).热力学研究结果为ΔGθ<0、ΔHθ>0和ΔSθ>0,说明该吸附是自发、熵增的吸热过程.吸附动力学线性拟合结果更符合假二级动力学方程.芦苇生物炭吸附前后的红外光谱和XRD衍射谱图分析表明吸附过程存在离子交换和阳离子-π作用.去除灰分的生物炭吸附Pb^(2+)后溶液中Na^+、K^+、Ca^(2+)、Mg^(2+)浓度升高,表明离子交换是主要吸附机制. 展开更多

关键词 芦苇生物炭 吸附 铅 机制

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芦苇生物炭的制备、表征及其吸附铜离子与双酚A的性能 被引量：16

5

作者 宋泽峰 石晓倩 +6 位作者 刘卓 孙东 曹楠 莫裕科 赵松江 赵传起 杨悦锁 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2196-2205,共10页

针对水体中日益突出的重金属与有机物污染问题,本文通过KOH活化法制备了高吸附性能的芦苇基生物炭材料,通过考察pH、离子强度、吸附时间、污染物浓度等影响因素,研究芦苇生物炭对铜离子(Cu2+)和双酚A(BPA)两种无机-有机污染物的吸附性能... 针对水体中日益突出的重金属与有机物污染问题,本文通过KOH活化法制备了高吸附性能的芦苇基生物炭材料,通过考察pH、离子强度、吸附时间、污染物浓度等影响因素,研究芦苇生物炭对铜离子(Cu2+)和双酚A(BPA)两种无机-有机污染物的吸附性能,并分析吸附机理.实验结果表明,活化生物炭内部结构疏松、多孔,BET比表面积最高达965.31 m2·g-1,平均孔径在3 nm左右;生物炭表面富含—OH、—COOH等含氧官能团,电离子后使生物炭表面带有负电荷.芦苇生物炭吸附铜离子以静电作用力为主,溶液pH、离子强度等因素对于吸附过程有较大影响,且中性条件和低离子强度利于铜离子的吸附.分子形态的BPA依靠π-π共轭作用、范德华力以及氢键等作用力吸附于生物炭表面,酸性和中性pH的变化对BPA吸附的影响很小;碱性条件下,由于发生电离作用,BPA的吸附容量呈现下降的趋势.通过分析可知,吸附过程更符合准二级动力学和Freundlich吸附等温方程,表明生物炭对两种污染物的吸附以化学吸附为主,并且是多分子层吸附. 展开更多

关键词 芦苇生物炭 KOH活化 铜离子 双酚A 吸附

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芦苇生物炭对亚甲基蓝的吸附特性研究 被引量：15

6

作者 张明月 李锋民 +1 位作者 卢伦 顾书瑞 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期96-103,共8页

本文选取湿地植物芦苇作为原材料,在不同热解温度下（300~600℃）,利用限氧升温炭化法制备成生物炭,通过元素分析、比表面积测定、红外光谱分析、X射线衍射分析、Zeta电位等方法研究其物理化学特征以及对亚甲基蓝的吸附特性。研究发现,... 本文选取湿地植物芦苇作为原材料,在不同热解温度下（300~600℃）,利用限氧升温炭化法制备成生物炭,通过元素分析、比表面积测定、红外光谱分析、X射线衍射分析、Zeta电位等方法研究其物理化学特征以及对亚甲基蓝的吸附特性。研究发现,当固液比为6g·L-1时,芦苇生物炭吸附亚甲基蓝的平衡时间为24h,其中,500℃下热解制备的生物炭吸附能力最强,其最大吸附量达到了5.030mg·g-1;当溶液的初始pH升高时,芦苇生物炭对亚甲基蓝的平衡吸附量随之增加并最终趋向稳定,其最佳pH为8~9;当背景溶液中的离子强度增加时,芦苇生物炭对亚甲基蓝的平衡吸附量略有减少,降幅范围为5%~22%;Langmuir等温线模型对吸附数据具有很好的拟合水平（R2〉0.99）,说明芦苇生物炭对亚甲基蓝的吸附为单分子层吸附。 展开更多

关键词 芦苇生物炭 亚甲基蓝 吸附

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混合改性芦苇生物炭对水中磷酸盐的吸附特性研究 被引量：9

7

作者 郑宁捷 唐登勇 +2 位作者 胡洁丽 张聪 胥瑞晨 《中国农村水利水电》 北大核心 2018年第6期97-101,107,共6页

以芦苇秸秆为原料制备生物炭,对生物炭进行超声共沉淀混合改性,优化制备改性炭的条件,探究改性炭对水体中磷酸盐吸附特性。结果表明:氯氧化锆和氯化铁混合溶液改性芦苇生物炭吸附性能最好,最优改性条件为锆铁质量比1∶1,锆铁总浓度为0.0... 以芦苇秸秆为原料制备生物炭,对生物炭进行超声共沉淀混合改性,优化制备改性炭的条件,探究改性炭对水体中磷酸盐吸附特性。结果表明:氯氧化锆和氯化铁混合溶液改性芦苇生物炭吸附性能最好,最优改性条件为锆铁质量比1∶1,锆铁总浓度为0.03 mol/L。溶液pH对该材料吸附磷有比较大的影响,随着溶液pH的增大吸附量随之降低。在磷溶液浓度为10 mg/L和投加量为0.8 g/L时,去除率达90%以上,剩余磷浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B排放标准。溶液中阴离子对磷的吸附有所影响,抑制作用顺序为HCO_3^->NO_3^->SO_4^(2-)>Cl^->F^-。不同温度的吸附等温线拟合更符合Freundlich模型,温度升高有利于吸附。动力学实验数据拟合更符合准二级方程。 展开更多

关键词 芦苇生物炭 混合改性 吸附 磷酸盐

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生物炭固定化微生物对石油烃污染土壤酶活性与修复效果的影响 被引量：6

8

作者 石丽芳 吝美霞 +3 位作者 李法云 高明 王玮 周纯亮 《应用技术学报》 2021年第4期382-388,共7页

采取高温裂解氧化法制备芦苇生物炭,并以其为载体固定化石油烃优势降解菌,研究生物炭固定化微生物对石油烃污染土壤酶活性与修复作用的影响。结果表明:芦苇生物炭固定化微生物修复石油开采区石油烃污染土壤40 d后,土壤中石油烃去除率达5... 采取高温裂解氧化法制备芦苇生物炭,并以其为载体固定化石油烃优势降解菌,研究生物炭固定化微生物对石油烃污染土壤酶活性与修复作用的影响。结果表明:芦苇生物炭固定化微生物修复石油开采区石油烃污染土壤40 d后,土壤中石油烃去除率达55.01%,显著高于单一生物炭(45.82%)和空白处理组(24.83%);能显著提高土壤中脱氢酶、过氧化氢酶、脲酶和多酚氧化酶活性;在提高石油烃污染土壤修复效率的同时,能明显提高土壤生物酶活性。 展开更多

关键词 芦苇生物炭 固定化微生物 石油烃 酶活性

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芦苇生物炭对镉砷复合污染土壤的修复及对上海青生长的影响 被引量：6

9

作者 陈楸健 牛晓丛 梁媛 《苏州科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第4期59-63,84,共6页

通过盆栽试验,探究芦苇生物炭对镉砷复合污染土壤的修复效果及对上海青生长和重金属积累的影响。结果表明:与对照组比,施用芦苇生物炭(5%,w/w)可使高污染、低污染土壤中TCLP提取态Cd分别降低28.23%和27.86%,但对TCLP可提取态As没有显著... 通过盆栽试验,探究芦苇生物炭对镉砷复合污染土壤的修复效果及对上海青生长和重金属积累的影响。结果表明:与对照组比,施用芦苇生物炭(5%,w/w)可使高污染、低污染土壤中TCLP提取态Cd分别降低28.23%和27.86%,但对TCLP可提取态As没有显著影响。添加芦苇生物炭使高、低污染土壤中上海青的发芽率分别提高了40%和16%,生物量分别提高了336.11%和55.31%,同时使上海青中Cd含量分别降低32.98%和29.17%,但提高了对As的积累,使高、低污染土壤中上海青中的As含量分别提高37.42%和4.25%。因此,芦苇生物炭可降低土壤中Cd的生态毒性,但对土壤As污染修复效果仍需进一步研究。 展开更多

关键词 芦苇生物炭 复合污染土壤 上海青生长 重金属积累

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改性生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究 被引量：5

10

作者 陈壮 梁媛 +1 位作者 赵奔 周玲 《复旦学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期779-788,共10页

通过硝酸铁浸渍改性制备改性芦苇生物炭,研究改性生物炭(FeBC500)和原始生物炭(BC500,BC,biochar)对Cr(Ⅵ)的吸附性能,利用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积及孔径分析仪(BET)、傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)和Zeta... 通过硝酸铁浸渍改性制备改性芦苇生物炭,研究改性生物炭(FeBC500)和原始生物炭(BC500,BC,biochar)对Cr(Ⅵ)的吸附性能,利用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积及孔径分析仪(BET)、傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)和Zeta电位等测试技术对材料进行表征并进一步探究吸附机理.结果表明,酸性条件下改性前后生物炭对Cr的吸附效果更优;与BC500相比,FeBC500提高了Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)的能力,改性后Cr(Ⅵ)的去除率由68.68%提高至94.52%,主要原因是Fe^(3+)作为电子穿梭体增强了生物炭和Cr(Ⅵ)之间的电子传递作用.改性前后生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合Freundlich方程和准二级动力学方程,表面吸附过程主要为化学多层吸附. 展开更多

关键词 芦苇生物炭 Cr(Ⅵ) 改性 硝酸铁 电子穿梭体

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芦苇生物炭的制备及氨氮吸附特性研究

11

作者 夏苑 齐娅荣 钟艳霞 《安徽农业科学》 CAS 2024年第12期75-79,共5页

为解决废弃水生植物的资源化利用问题,以及使水生植物制备的生物炭在吸附水体中的氨氮(NH_(4)^(+)-N)时得到更好的利用,采用湿地芦苇为原材料烧制芦苇生物炭,探查芦苇生物炭的物理特征,在不同的试验条件下,研究芦苇生物炭对水体中NH_(4)... 为解决废弃水生植物的资源化利用问题,以及使水生植物制备的生物炭在吸附水体中的氨氮(NH_(4)^(+)-N)时得到更好的利用,采用湿地芦苇为原材料烧制芦苇生物炭,探查芦苇生物炭的物理特征,在不同的试验条件下,研究芦苇生物炭对水体中NH_(4)^(+)-N的吸附特性。结果表明:生物炭材料表面细长,粗糙不平,附着许多小颗粒,具有多孔结构。吸附动力学研究表明,6 h为芦苇生物炭吸附NH_(4)^(+)-N的最佳时间参数,吸附过程更符合准二级拟合方程。等温吸附线研究表明,25℃能更好地描述芦苇生物炭对NH_(4)^(+)-N的等温吸附过程,芦苇生物炭对NH_(4)^(+)-N的等温吸附更符合Freundlich方程。 展开更多

关键词 芦苇生物炭 氨氮 吸附特性 动力学 吸附等温线

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改性芦苇生物炭对水中硫酸盐的吸附性能及机理 被引量：4

12

作者 郑姗 郑刘根 +2 位作者 张燕海 董祥林 陈星 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3916-3925,共10页

水中过高浓度硫酸盐赋存会对水生环境产生一定的影响。为此,选取芦苇秸秆作为生物炭原料,通过添加煤矸石共热解对生物炭进行了改性,采用扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附脱附法(BET)和傅里叶红外光谱(FTIR)等手段对生物炭的物理化学性质... 水中过高浓度硫酸盐赋存会对水生环境产生一定的影响。为此,选取芦苇秸秆作为生物炭原料,通过添加煤矸石共热解对生物炭进行了改性,采用扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附脱附法(BET)和傅里叶红外光谱(FTIR)等手段对生物炭的物理化学性质进行了分析,考察了pH、吸附剂投加量、吸附时间和初始浓度对水中硫酸盐吸附性能的影响。结果表明:改性后生物炭(MBC)的吸附效果优于未改性生物炭(OBC);MBC的粗糙程度大于OBC,MBC拥有更大的比表面积和更多的孔隙结构,其比表面积为改性前的2.4倍;对吸附过程进行吸附动力学和吸附等温模型拟合,发现准一级动力学模型和Langmuir模型可以更好的描述MBC对硫酸盐的吸附行为,表明吸附过程以静电吸附和单分子层吸附为主。当pH为2、投加量为8 g·L^(-1)时改性材料吸附效果最好,最大吸附量可达29.69 mg·g^(-1),且经过5次再生吸附后,硫酸盐去除率仍能达到50%以上。因此,改性后的生物炭可作为去除水体中硫酸盐的良好材料。 展开更多

关键词 芦苇生物炭 改性 吸附 硫酸盐

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生物炭添加对降低盐滩地有害离子及促进玉米生长效果研究 被引量：1

13

作者 郭世龙 韩艳 +2 位作者 王傲洁 常学礼 王铁军 《内蒙古师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第5期494-499,共6页

黄河三角洲盐渍化土壤改良是农作物产量提升的主要途径之一。为了解生物炭施用对降低盐滩地有害盐分离子浓度和促进玉米生长效果的影响,通过田间试验,研究秸秆还田、秸秆还田加化肥施用和不同类型低剂量(3 g·kg^(-1))生物炭(棉秆... 黄河三角洲盐渍化土壤改良是农作物产量提升的主要途径之一。为了解生物炭施用对降低盐滩地有害盐分离子浓度和促进玉米生长效果的影响,通过田间试验,研究秸秆还田、秸秆还田加化肥施用和不同类型低剂量(3 g·kg^(-1))生物炭(棉秆炭、芦苇炭和玉米芯生物炭)添加对盐渍土有害盐离子、电导率、钠吸附比对玉米生长效果的影响。结果表明,生物炭的添加可降低土壤溶液中有害盐分离子浓度、电导率、钠吸附比(SAR),提升玉米地下和地上生物量。以芦苇炭施用(3 g·kg^(-1))降盐效果最为明显,土壤溶液中Na^(+)浓度较对照降低了76%,土壤电导率降低了33%,土壤钠吸附比(SAR)降低了52%。以玉米芯生物炭施用(3 g·kg^(-1))对降低土壤钠吸附比和电导率最为显著,分别较对照降低了58%和45%,土壤溶液中Na^(+)浓度较对照降低了47%,并且玉米芯生物炭施用对提升玉米地上和地下生物量显著,分别较秸秆还田增加了12.19倍和6.78倍。生物炭添加可以降低土壤溶液中的Na^(+)、钠吸附比和电导率,提升K^(+)浓度缓解盐的胁迫,提高玉米的耐盐性进而提升玉米的生物量。 展开更多

关键词 棉杆生物炭 玉米芯生物炭 芦苇生物炭 玉米生物量 盐滩地

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响应面法优化改性芦苇生物炭对Se(Ⅳ)吸附条件研究 被引量：2

14

作者 袁菊红 胡绵好 孙秋荣 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期11007-11015,共9页

采用响应面法优化不同改性芦苇生物炭对水中硒的吸附条件,用Box-Behnken Design实验设计考察初始硒质量浓度、反应时间、吸附剂添加量和pH值等因素对硒去除率的影响。实验结果表明,各因素对芦苇生物炭(PB)去除硒的影响大小顺序依次为初... 采用响应面法优化不同改性芦苇生物炭对水中硒的吸附条件,用Box-Behnken Design实验设计考察初始硒质量浓度、反应时间、吸附剂添加量和pH值等因素对硒去除率的影响。实验结果表明,各因素对芦苇生物炭(PB)去除硒的影响大小顺序依次为初始硒质量浓度、添加量、反应时间、初始溶液pH值;各因素对柠檬酸改性芦苇生物炭(CA-PB)和壳聚糖改性芦苇生物炭(CTS-PB)去除硒的影响大小顺序依次为初始硒质量浓度、反应时间、添加量、初始溶液pH值。PB吸附水中硒的最佳反应条件为初始硒质量浓度500μg/L,PB添加量为4.69g/L,初始溶液pH值为2.81,反应时间为2.50h,此时对硒的去除率达95.46%。CA-PB吸附水中硒的最佳反应条件为初始硒质量浓度479.76μg/L,CA-PB添加量为4.84g/L,初始溶液pH值为2.74,反应时间为2.59h,此时对硒的去除率达99.70%。CTS-PB吸附水中硒的最佳反应条件为初始硒质量浓度500μg/L,CTS-PB添加量为4.94g/L,初始溶液pH值为3.0,反应时间为2.50h,此时对硒的去除率达99.83%。 展开更多

关键词 改性芦苇生物炭 硒 吸附 响应面法

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