生物炭-铁锰氧化物复合材料制备及去除水体砷(III)的性能研究
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收稿日期：
2016-10-09基金项目：天津市应用基础与前沿技术研究计划（15JCZDJC33900）；国家自然科学基金项目（41243136）
作者简介：林丽娜（1991—），女，山东菏泽人，硕士研究生，从事砷污染土壤的生物化学修复研究。E-mail ：
linlina91@ *通信作者：宋正国E-mail ：
forestman1218@ 摘
要：采用浸渍法制备了4种不同的生物炭-铁锰氧化物复合材料（F 1M 1BC 10，F 1M 3BC 20，F 1M 4BC 25，F 3M 1BC 20），采用SEM ，
XPS 和FTIR 表征方法分析了几种复合材料与生物炭表面性质的差异，比较了4种不同配比生物炭-铁锰氧化物复合材料对砷（Ⅲ）去除性
能，分析了不同投加量的吸附材料对砷（Ⅲ）去除效率及吸附量的差异。结果表明，与生物炭相比，炭、铁和锰不同配比的生物炭-铁锰氧化物复合材料比表面积明显增大，由61.0m 2·g -1增加到208m 2·g -1，孔径变小，由23.7nm 下降到2.76nm ；碱性官能团含量明显增加；材料表面形成了MnOx 、FeOx 。与生物炭相比，4种生物炭-铁锰氧化物复合材料对砷（Ⅲ）的动力学吸附量大小与去除率顺序
依次为F 1M 4BC 25>F 1M 3BC 20>F 1M 1BC 10>F 3M 1BC 20>BC 。F 1M 4BC 25（m 铁∶m 锰∶m 炭=1∶4∶25）是去除砷（Ⅲ）最优的复合材料，在用量为0.016g ·mL -1时，对砷（Ⅲ）的去除率可达82.6%，是生物炭去除率的2.3倍。研究表明，生物炭-铁锰氧化物复合材料是一种潜在的去除水体
砷污染的炭基材料。关键词：生物炭-铁锰氧化物复合材料；砷（Ⅲ）；去除效率
中图分类号：
X703.5文献标志码：
A 文章编号：2095-6819（2017）
02-0182-07doi :10.13254/j.jare.2016.0238
Preparation of Biochar-Ferro Manganese Oxide Composite Material and Properties of Removal of Arsenic （芋）from Aqueous Solution
LIN Li-na 1,2,HUANG Qing 1,2,LIU Zhong-qi 2,SONG Zheng-guo 2*（1.School of Land and Environmental Sciences,Shenyang Agriculture University,Shenyang 110000,China;2.Agro-Environmental Protec -tion Institute,Ministry of Agriculture,Tianjin 300191,China ）
Abstract ：By impregnation method for four kinds of different proportions of biochar-ferro manganese oxide composite （FMBC ）material
（F 1M 1BC 10,F 1M 3BC 20,F 1M 4BC 25,F 3M 1BC 20）were prepared.FMBC materials at four different ratios were characterized using SEM,XPS,and
FTIR and the As （Ⅲ）removal efficiencies and adsorbing capacities were studied.When comparing the FMBC with biochar （BC ）,the specif -ic surface area increased from 61.0m 2·g -1to 208m 2·g -1,the pore diameter decreased from 23.7nm to 2.76nm,and the concentration of basic functional groups increased.MnOx and FeOx were created on surface of FMBC.The As （Ⅲ）removal efficiency and adsorbing capacity us -ing different ratios of FMBC increased significantly compared with BC.The As （Ⅲ）removal efficiencies and adsorbing capacities were in
the order of F 1M 4BC 25>F 1M 3BC 20>F 1M 1BC 10>F 3M 1BC 20>BC,and the As （Ⅲ）removal rate of F 1M 4BC 25
（Fe ∶Mn ∶biochar=1∶4∶25,mass ratio ）（82.6%）was higher than that of BC （35.4%）when their dosage was 0.016g ·mL -1.This study demonstrated that FMBCs would be potential carbon sorbents for removing As （Ⅲ）from polluted waterbodies.
Keywords ：biochar-ferro manganese oxide composite ；As （Ⅲ）；
removal rate 农业资源与环境学报
2017年3月·第34卷·第2期：
182-188March 2017·Vol.34·
No.2：182-188Journal of Agricultural Resources and Environment
林丽娜，黄
青，刘仲齐，等.生物炭-铁锰氧化物复合材料制备及去除水体砷（Ⅲ）的性能研究[J].农业资源与环境学报,2017,34（2）
:182-188.LIN Li-na,HUANG Qing,LIU Zhong-qi,et al.Preparation of Biochar-Ferro Manganese Oxide Composite Material and Properties of Removal of Arsenic （Ⅲ）from Aqueous Solution[J].Journal of Agricultural Resources and Environment ,2017,34（2）
:182-188.生物炭-铁锰氧化物复合材料制备及去除水体砷（Ⅲ）的性能研究
林丽娜1，2，黄
青1，2
，刘仲齐2，宋正国2*
（1.沈阳农业大学土地与环境学院，辽宁沈阳110000；2.农业部环境保护科研监测所，天津300191）