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生物炭是指在厌氧或缺氧条件下,由农林废弃生物质高温热解制备的一类富碳物质,是一种潜在的广适性经济型水体重金属污染吸附剂。为了进一步优化生物炭的理化性质和表面构造,提升生物炭的吸附性能,本研究对生物炭进行改性修饰处理,采用甘蔗渣为生物炭原料,六水合硝酸锌为改性修饰物质,制备改性生物炭纳米复合吸附剂用于去除水溶液中的Cr(VI)离子。一种改性修饰技术被用来合成以甘蔗渣为原材料的锌-生物炭纳米复合材料,改性后的新型吸附剂(Zn-biochar)对六价铬的去除效率是改性前(pristine biochar)的1.2-2.0倍。采用傅立叶转换红外光谱(FTIR)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、比表面积和孔径分析(BET)、X射线光电子能谱(XPS)等技术分析了改性材料的物理和化学特征。本研究设计了批量实验探索改性生物炭的特性以及对六价铬的吸附性能。结果表明,吸附动力学数据符合二级动力学方程,吸附等温线数据满足Freundlich模型。热力学实验分析表明改性生物炭对水溶液中六价铬的吸附过程是自发进行的吸热反应,其吸附机理主要包括静电吸附和络合作用。pH=2.0时(最适宜的初始pH值),Zn-biochar对六价铬的吸附量达到最大,为102.66 mg g–1。选取常见盐类物质氯化钠(NaCl),初步讨论了离子浓度对吸附剂性能的影响。设计了解析实验,研究吸附剂的回收重用效率。结果表明,低浓度的氯化钠(0.001、0.005mol L–1)能促进生物炭对六价铬的吸附,高浓度的氯化钠(0.1、0.5 mol L–1)则一定程度抑制生物炭对六价铬的吸附。该改性生物炭吸附六价铬后能被0.5 mol L–1的NaOH溶液有效解析,在六次吸附-解吸过程中,吸附剂的吸附能力从84.16 mg g–1下降到59.75 mg g–1,仍表现出较好的吸附性能。综上所述,该改性孔隙锌-生物炭纳米复合材料具有优良的理化性质,表现出对废水中六价铬的显著吸附性能,是一种潜在的廉价高效重金属污染水体吸附剂。