摘 要 本文围绕生物炭的特性、表征等，对其在无机污染物的吸附固定的机理展开论述，详细对生物炭的发展方向进行展望，提供了未来生物炭的应用思路。
关键词 生物炭；无机物；吸附改良
生物炭的应用最早起源于古代亚马孙地区的古印第安人，他们为了提高突然的肥力，利用生物炭的吸附作用，将土壤中的物质进行改良和转换。如今越来越多的学者将生物炭视为改良剂，非常重视生物炭在改善环境中发挥的重要作用。生物炭的研究方向开始重点倾向于对无机污染物的修复等方面。
1 生物炭的特性
关于生物炭材料的研究，经过众多的试验和实践，发现其在密闭空间内，经过较低的温度热解之后，能够产生一种介质固体材料，包含了矿物质、挥发性物质和碳等。这些物理物质具有对污染物进行修复、吸附的效果[1]。
2 生物炭对无机污染物的吸附作用
2.1 生物炭对污染物的吸附
主要分为对土壤中、水体中、沉积物中无机污染物的吸附。能够去除和修复的同时，对无机污染物进行治理。作为新型吸附剂，对无机物的吸附行为，在相关的数据库中可以检索到。根据对于不同原材料耦合热解温度制得的生物炭的研究，可以看到相关的吸附数据。
例如牛粪生物炭对水中的PB2+和CD2+的吸附效率高于木源生物炭，经过对生物炭对水中的无机污染物的专性吸附的研究结果，发现通过生物炭表面形成的PB-P的沉淀，显示出生物炭的很好的吸附改良能力[2]。
2.2 生物炭在无机物的吸附方面的机理研究
经过应用于无机物修复的实践，结果表明使用生物炭进行吸附后，无机物最终均形成了残渣状态。例如在土壤中加入生物炭，增加了土壤的pH，降低了土壤中的CD值。分别以重金属等的修复效果为吸附對象，结果表明pb>CU>cd>zn>As，生物炭对于重金属的吸附表现出很好的效果。达到了生物炭的无机污染物的修复目的。这其中表面官能团起到了重要的作用[3]。
3 生物炭对无机污染物的吸附转化机制应用分析
以磁性壳聚糖/生物炭复合材料去除废水中五价砷的方法为例，取0.4～0.6mol的FeCl3·6H2O与0.2～0.4mol的FeCl2·4H2O融入200～240mL超纯水中，混合均匀，在50～60℃水浴条件下逐滴加入1mol/LNaOH溶液，直至pH为8.5～9.5，搅拌10min后，并调节温度上升至60～70℃，再加入0.6～0.8mL吐温80，持续搅拌30～50min后调节pH至中性，洗涤3～5次，并在30～50℃下超声分散40min，定容后，得到质量浓度为30～40g/L的磁流体；取2～4g壳聚糖溶于体积百分数为1%～2%的乙酸溶液中，配制成质量百分数为2%～4%壳聚糖溶液。将水稻生物质在空气中自然干燥2～4天，然后在50～60℃条件下干燥48h，研磨，过150目筛。把过好筛处理过的水稻生物质放入管式炉中，400～600℃，通N2，烧1～2h，即得到水稻生物炭。最后将所得生物炭研磨，再过150目筛；将壳聚糖溶液加入到一个三颈烧瓶中，将三颈烧瓶置于恒温水浴锅中保持反应温度50～60℃，在转速200～400转/分钟条件下，向三颈烧瓶中逐滴加入10～20mL步骤（1）中的磁流体，搅拌30分钟后，取1～2g。生物炭加入到三颈烧瓶中，继续搅拌50～60分钟，加入4～5mL25%戊二醛溶液后，搅拌直至形成凝胶，然后用1mol/L的NaOH调节pH为8.0～10.0，继续搅拌1～2h，所得产物经冷却，分离、洗涤至中性后，50～60℃烘干、研磨、过150目筛，即得到磁性壳聚糖/生物炭复合材料。
4 结束语
经过研究，生物炭对于环境中的无机污染物的吸附，随着现代表征技术的发展，已经得到了很好的验证，能够发挥出物理化学特征取得很好的改良效果，吸附效果根据生物炭的物理化学特性存在一定差异。经过对生物炭对无机污染物的吸附改良机理等的研究，发现进行生物炭的吸附功能的发挥的时候，要注意较好的配比工作等。今后，这方面的研究还需要更加深入和细致，使得生物炭在未来节能环保的工作中发挥出更好的新型吸附改良剂的作用。
参考文献
[1] 郑杨清，郁强强，王海涛，等.沼渣制备生物炭吸附沼液中氨氮[J].化工学报，2014，（5）：1856-1861.
[2]韩鲁佳，李彦霏，刘贤，等.生物炭吸附水体中重金属机理与工艺研究进展[J].农业机械学报，2017，48（11）：1-11.
[3] 朱灵峰，何怡雪，耿悦，等.还原剂改性生物炭吸附亚甲基蓝的动力学[J].江苏农业科学，2017，45（9）：232-234.
作者简介
朱静娜（1986-），女，浙江舟山人；毕业院校：浙江工业大学，专业：分析化学，学历：硕士研究生，现就职单位：嘉兴市环境保护监测站，研究方向：分析化学。