| 根據上述優化結果，在500℃下，炭鐵質量比3:1所制備的丁二酸改性玉米芯生物炭負載nZVI材料SOODBC3-nZVI在去除二氯乙烷方面表現出最優性能，因此，選取了SOODBC3-nZVI(DBCnZVI),500℃熱解得到的玉米芯生物炭BC及5000C熱解得到的丁二酸改性后的生物炭DBC進行對比研究。BC,DBC和二氯乙烷的微觀結構變化所示。從圖中可以看出，BC表面光滑、結構單一，缺乏復雜性。從圖中可以看出，經過丁二酸改性后，生物炭表面變得粗糙，推測提升了活性位點和吸附能力，有利于nZVI的負載與分散，增強復合材料性能。從圖中可以看出，生物炭孔隙中分布著鏈狀或團狀顆粒，推斷為成功負載的nZVI,證明液相還原技術成功制備出穩定的生物炭一nZVI復合材料，不僅驗證了合成方法的有效性，也突顯出改性生物炭作為nZVI載體的優越性。BC,DBC,二氯乙烷,nZVI的BET測試結果如表3所示。從表可知，原始生物炭比表面積僅為0.967mZ/g，結合電鏡圖表明其表面平滑、孔隙結構不足。丁二酸改性后形成的DBC比表面積提升至2.022m2/g，說明表面變得更加粗糙且孔隙增多。尤為重要的是，負載了nZVI的二氯乙烷比表面積劇增至35.147m2/g，是改性前的17倍，這主要得益于nZVI在生物炭表面及孔隙內的均勻分布與牢固附著，極大擴展了材料的表面積。盡管二氯乙烷比表面積低于純nZVI，但生物炭的多孔性為nZVI提供了穩定附著點，有效避免了nZVI的聚集，維持其活性，同時生物炭的吸附效應對復合材料整體性能有顯著提升，實現了吸附與催化性能的高效結合。利用紅外光譜分析儀對BC,DBC和DBC-nZVI的表面化學特性進行分析，結果如圖2所示。從圖2中可以看出，3440cm處的吸收峰揭示了一OH基團的增強，表明改性增加了生物炭表面的經基數或活性，提升了親水性和反應活性。2925cm-的雙峰證明了一CHZ一存在，顯示保留有機成分，有利于結構穩定性和吸附性能1611cm處的C00一伸縮振動表明丁二酸改性后竣基含量增加，增強了對陰離子的吸附和穩定性。1120cm的吸收峰代表芳環中一C-0/C-O-C振動，表明芳環結構在改性中得到保持或優化。781cm的峰對應C-H伸縮振動，再次證明有機成分的存在。690cm的Fe-0鍵特征振動證明nZVI成功負載到生物炭孔隙中，形成了穩定的復合材料，對環境凈化應用如污染物吸附與催化具有實用價值。http://www.s71s.cn |
