负载铝铈污泥生物炭对模拟废水的强化除氟作用

以市政污泥为原料,通过热解、活化及共沉淀工艺制备了铝铈负载污泥生物炭复合材料(Al/Ce-CSBC),运用多种分析技术表征了材料形貌、比表面积及结构特征,通过模拟废水的批量吸附实验,考察了pH、初始氟离子质量浓度及吸附时间对Al/Ce-CSBC吸附氟性能的影响,最后探究了其除氟机制.结果表明,活化和改性均提高污泥生物炭的比表面积,其中Al/Ce-CSBC具有丰富的狭缝形介孔,比表面积为176.36m2 g-1,pHPZC为9.5.负载于材料表面的无定形铝/铈 氧化物是主要吸附组分,且发挥了双金属协同作用,在pH=4.0～9.0内其可保持较高的吸附容量.吸附动力学符合伪二级模型,吸附等温线符合Freundlich模型.最大吸附容量可达到41.74 mg·g-1,显著优于其他常见生物炭材料.其吸附机理主要包括静电吸附、离子交换和表面络合.本文可为污泥的资源化利用提供重要的参考.