Preparación del biocarbón de la corteza de los platanos/ZnAl-LDH y su rendimiento de adsorción para fosfato y...

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente
• Ciencias de los materiales
• Química

Sus antecedentes:

• El biochar absorbe eficazmente los contaminantes orgánicos, pero muestra una eficacia limitada para la eliminación del fósforo inorgánico.
• El desarrollo de adsorbentes eficientes para el fósforo es crucial para la gestión de la calidad del agua y el control de la eutrofización.

Objetivo del estudio:

• Mejorar las capacidades de eliminación de fósforo del biocarbón modificándolo con ZnAl-LDH.
• Investigar el rendimiento y el mecanismo de adsorción del carbón modificado para el fosfato (PO4^3-).

Principales métodos:

• El biochar de corteza de árbol plano se preparó utilizando K2CO3 como agente de activación.
• El hidróxido doble en capas de zinc y aluminio (ZnAl-LDH) se sintetizó en el biocarbón mediante co-precipitación in situ utilizando amoníaco.
• Se realizaron experimentos de adsorción de fosfato para evaluar la eficiencia y la capacidad del material.

Principales resultados:

• El carbón modificado por ZnAl-LDH demostró una alta tasa de adsorción de aproximadamente el 93% para el fosfato a una concentración de 20 mg/L.
• La capacidad de adsorción saturada para el fosfato se determinó en 103,1 mg/g, lo que indica una adsorción monocapa.
• La desorción de fosfato utilizando una solución de Na2CO3 al 5,5% recuperó casi el 60% del fosfato adsorbido, lo que sugiere un potencial de reutilización.

Conclusiones:

• La modificación de ZnAl-LDH mejora significativamente el rendimiento de adsorción de fósforo del biocarbón.
• El mecanismo de adsorción implica el intercambio de aniones entre capas, la complejación superficial y el intercambio de ligandos.
• El material desarrollado muestra potencial para la eliminación y recuperación eficaces de fosfatos de las masas de agua.