秸秆生物碳的结构特征及其对17β-雌二醇的吸附性能

【摘要】：以小麦和水稻秸秆为原料,采用限氧裂解法在400℃下制备秸秆生物碳,利用热重分析、元素分析、FTIR(红外光谱分析)和BET-N2比表面及孔径分布等手段表征生物碳的结构与组成,探讨其对天然类固醇雌激素E2(17β-雌二醇)的吸附特性.结果表明:小麦和水稻秸秆在40~70、300~350℃有2个失重峰,分别为失水和纤维素热解所致;小麦秸秆生物碳中w(C)、w(H)、w(O)、w(N)分别为59.45%、2.81%、20.17%、1.20%,水稻秸秆生物碳中分别为51.14%、2.44%、17.02%、1.04%,2种秸秆生物碳均含有丰富的芳香性官能团及无机矿物组分;小麦和水稻秸秆生物碳比表面积分别为51.32和28.63 m2/g.E2在2种秸秆生物碳中的吸附动力学曲线均符合Elovich方程,吸附热力学曲线符合Freundlich方程,其中,非线性指数(n)分别为0.46和0.42,Freundlich系数Kf为2 526.15和4 368.23.吸附过程可以被双模型方程很好地拟合,其中表面吸附的饱和吸附量(Q0)与20 nm以下的总孔体积呈良好正相关,分配作用则因原料不同而呈很大差异,影响因素尚需进一步研究. 【作者单位】： 北京化工大学化学工程学院;中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院;
【关键词】： 秸秆 吸附 热解 生物碳 β-雌二醇
【基金】：国家自然科学基金项目(41201513) 中央级公益性科研院所基本科研业务专项(2013-YSGQ-10)
【分类号】：X712
【正文快照】： 2.中国环境科学研究院,环境基准与风险评估国家重点实验室,北京1000123.中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083天然类固醇激素具有极强的内分泌干扰性,其中E2(17β-雌二醇)诱导雄鱼雌性化的最低质量浓度为5 ngL[1].我国厦门湾水域检测到ρ(E2)达1.79ngL[2]

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