《表3 DM700对Cd2+和Zn2+的吸附动力学参数》

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《牛粪和核桃壳生物炭对水溶液中Cd~(2+)和Zn~(2+)的吸附研究》

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FTIR法在判断有机物官能团的存在即物质结构的变化方面具优越性，DM700吸附Cd2+和Zn2+前后的FTIR结果如图5所示，可以看出有多处谱带发生位移，说明多种官能团参与到对Cd2+和Zn2+的吸附过程中。831 cm-1和1020 cm-1处为取代芳环C-H吸收峰，1400 cm-1和2920 cm-1处为甲基或亚甲基吸收峰，吸附后由1420 cm-1移动到1400 cm-1，1620 cm-1处为羧酸C=O伸缩振动峰，吸附后移动到1650 cm-1。3200～3500 cm-1宽吸收峰为羟基-OH伸缩振动峰，吸附后由3400 cm-1处移动到3430 cm-1处。说明DM700分子结构中存在大量的羧基和羟基，羟基和羧基能与Cd2+、Zn2+发生离子交换反应[9]和络合反应[29]。羧基和羟基官能团去质子化导致生物质表面净负电荷，可吸引更多Cd2+、Zn2+到吸附剂表面。徐楠楠等[9]、王棋等[16]及郭素华等[38]在研究生物炭对Cd2+或Zn2+的吸附前后官能团变化时，其结果与本文类似，即Cd2+、Zn2+的吸附分别与生物炭中的羧基、羰基官能团络合有关。高凯芳等[42]认为生物炭的吸附性能主要由其物理性质和化学性质决定，物理性质包括生物炭的比表面积和孔隙结构，化学性质主要为生物炭的表面化学性质，如表面官能团的种类和性质等。李力等[28]认为玉米秸秆生物炭对Cd2+的吸附机制为离子交换和阳离子-π作用，牛粪生物炭吸附Cd2+的原因在于形成了CdCO3和Cd3（PO4）2沉淀。