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Zr-CTAB联合改性皇竹草活性炭吸附氮磷的性能研究
标题:Zr-CTAB联合改性皇竹草活性炭吸附氮磷的性能研究
摘要:
在农业生产和污水处理过程中，氮磷的过量排放会导致环境污染和水质恶化。因此，开发高效的氮磷去除材料具有重要意义。本研究以皇竹草为原料，通过合成二氧化锆（Zr）和溴化十六烷基三甲基铵（CTAB）共改性的活性炭，研究了其吸附氮磷的性能。结果表明，Zr-CTAB联合改性的皇竹草活性炭具有较高的吸附容量和优异的吸附性能，可有效吸附和去除水中的氮磷污染物。
关键词:Zr-CTAB,皇竹草活性炭,氮磷,吸附容量,吸附性能
1.引言
氮磷是农业生产中必需的营养元素，但过量排放会引发水体富营养化，导致水质污染和生态系统破坏。因此，开发高效去除水体中氮磷的方法和材料具有重要的理论和应用价值。
2.实验方法
2.1材料制备
以本地采集的皇竹草为原料，经过干燥、破碎和活化等工艺制备成活性炭。然后，将活性炭与一定比例的二氧化锆和溴化十六烷基三甲基铵进行混合改性，制备Zr-CTAB联合改性皇竹草活性炭。
2.2吸附性能测试
通过批量吸附实验，研究样品对氮磷的吸附性能。在一系列初始浓度和pH值条件下，测定吸附剂的吸附容量和去除率，并绘制吸附等温线和动力学曲线。同时，采用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等表征手段对样品的形貌和结构进行分析。
3.结果和讨论
Zr-CTAB联合改性的皇竹草活性炭表现出了较好的吸附性能。其吸附容量和去除率在不同的初始浓度和pH值条件下表现出较高的值。吸附等温线显示该吸附剂对氮磷的吸附符合Langmuir模型，且吸附过程为单层吸附。动力学曲线表明吸附过程主要由表面扩散控制。SEM和XRD结果显示，Zr-CTAB联合改性后的活性炭表面颗粒更为均匀，具有更多的吸附位点和孔隙结构。
4.结论
Zr-CTAB联合改性的皇竹草活性炭表现出了优异的吸附性能和吸附容量，对氮磷的去除具有潜在应用价值。本研究为开发高效的氮磷去除材料提供了一种新思路。
参考文献:
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