动植物来源生物炭对水体中Cd 2+ 的吸附特性

以动植物来源（鸡粪便和小麦秸秆）的生物质为原料，在350和650℃条件下慢速热解制备生物炭并表征其理化性质，采用批量吸附试验研究不同吸附时间、溶液pH值和Cd 2+ 浓度条件下生物炭对Cd 2+ 的吸附特性。结果表明，随着热解温度升高，生物炭的pH值和灰分含量升高，芳香性和疏水性增强，极性减弱。相同热解温度条件下，动物来源的鸡粪炭pH值和灰分含量比植物来源的小麦秸秆炭高，芳香结构更完备。生物炭对Cd 2+ 的吸附动力学过程均符合准二级动力学模型（ R 2 >0.99），吸附在12 h时达到平衡，吸附过程均由外部液膜扩散、表面吸附和颗粒内扩散共同控制，且后者是主要限速步骤。随着溶液pH值的升高（2.0~6.0），生物炭对Cd 2+ 的吸附量均逐渐增加。Langmuir模型能很好地描述植物来源的小麦秸秆炭对Cd 2+ 的吸附行为（ R 2 为0.970 3~0.981 5），Freundlich模型更适用于动物来源的鸡粪炭（ R 2 为0.971 7~0.976 9），动物来源的鸡粪炭对Cd 2+ 的吸附效果优于植物来源的小麦秸秆炭。阳离子-π作用和沉淀作用是650℃生物炭吸附Cd 2+ 的主要机制。