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随着我国工业发展水平不断提升,工业废水的排放量大幅增加。工业废水中,重金属元素污染最为严重。其中,六价铬(Cr(VI))是毒性较强的一种重金属污染元素,在电镀、炼钢、皮革等工业生产过程中,均会产生大量高浓度Cr(VI)废水。Cr(VI)可以导致溃疡、呼吸道疾病、肾脏及肝脏损伤,甚至可引发肺癌,最终导致人体死亡。因此,寻找经济有效的废水六价铬污染治理方法,已经引起越来越多的关注。吸附去除工艺具有运行稳定、成本低廉、操作方便等诸多优势,值得开发研究。在本文中,利用廉价可再生农业废弃物稻壳和稻秆,借助水热碳化工艺,得到了一种高效Cr(VI)吸附材料。本方法也实现了农业废弃物的再利用,提供了一条废弃物的处置途径。 吸附试验中,分别研究了接触时间及pH对处理效果的影响。吸附等温曲线及动力学特性也用来评价分析吸附过程及机理。此外,利用扫描电子显微镜(SEM)研究了稻壳水热处理前后的微观形貌特性。利用傅里叶变换红外光度计(FTIR)研究了水热处理前后稻壳表面的官能团变化。通过以上研究,最后推断出在吸附过程中,不同机理分别发挥的作用。结果表明,稻壳在240℃水热处理1小时后得到的样品对Cr(VI)的吸附效果最好,最大吸附量为31.1mg/g。反应过程的最佳pH为2。在该条件下,当Cr(VI)浓度为50 mg/L时,去除率可以达到100%。吸附数据符合Freundlich吸附模型,表明吸附过程为单层化学吸附。最后,机理研究表明吸附机理与还原机理在整个吸附过程中并存且以吸附机理为主。