《表3 不同改性生物质炭表面电荷特征》

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《改性油菜秸秆生物质炭吸附/解吸Cd~(2+)特征》

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BC表面带有一定数量的pH值依变正、负电荷（图3），其阴离子交换量（AECpH3.5）和阳离子交换量（CECpH7）分别为41.38和15.87 cmol/kg（表3）。原材料浸渍和生物质炭改性处理后，生物质炭表面正电荷大幅度减少，AECpH3.5降为16.82～22.23 cmol/kg（图3，表3），表明改性生物质炭表面质子化作用减弱。生物质炭表面正电荷主要来自于含O和N的杂环化合物，以及石墨层间的富电子中心对溶液中质子的吸引[21]。BCHA、BCNa和BCMn的N含量均较低（表1），说明其正电荷的减少可能与含N官能团的变化有关。尽管BCC的N含量较高，但可能由于其并非可质子化的含N官能团，因此对正电荷量的贡献较少。相比于BC，BCNa的CECpH7增加了27%，这显然是酸性含氧官能团增多所致（图2)，Ding等[6]也得到了类似的结果。但是BCHA、BCC和BCMn的CECpH7却降低，这一方面可能是因为改性材料的负载掩盖了生物质炭表面的官能团，另一方面也与不同改性材料表面官能团的去质子化程度，以及表面电荷在生物质炭上的分布状况有关[21]。所有生物质炭的等电点（PZNC）差异较小，其值介于pH值4.79～5.99之间，说明在酸性环境中，生物质炭表面主要为正电荷，有利于对阴离子吸附；而碱性条件下负电荷占主导，对阳离子具有较强的吸附能力。