使用花生从水溶液中提取的生物炭从水溶液中吸附性去除二甲基甲酸盐:平衡,动力学和机理学研究
Saptarshi Ghosh1, Manoranjan Sahu2,3,4
1Aerosol and Nanoparticle Technology Laboratory, Environmental Science and Engineering Department, Indian Institute of Technology Bombay, Mumbai, 400076, India.
花生生物炭有效地从水中去除二甲基甲酸盐 (DMP). 热解温度显著影响生物炭性能,BC650达到98.8%的去除率,为甲酸污染提供了可持续的解决方案.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 绿色化学 绿色化学
背景情况:
- 甲酸从聚合物产品中浸出,对生态系统和生物体构成风险.
- 需要有效和经济高效的吸附剂来去除这些环境污染物.
- 从花生中提取的生物炭是一种有前途的可持续吸附材料.
研究的目的:
- 在不同热解温度 (450,550,650°C) 下合成和鉴定花生皮衍生生物炭.
- 为了评估从水溶液中去除二甲基甲酸盐 (DMP) 的生物炭的吸附性能.
- 为了比较生物炭吸附效率与商业活性炭 (CAC).
主要方法:
- 通过在450,550和650°C的花生的热解来生产生物炭.
- 使用DMP作为模型污染物的吸附实验.
- 使用分析技术和动态/异温建模 (伪二次,弗洛伊德利希) 进行吸附剂的表征.
主要成果:
- 在650°C (BC650) 生产的生物炭表现出最高的DMP去除效率 (98.8%),紧随其后的是CAC (98.6%).
- 吸附遵循伪二次动力学和弗洛伊德利希等温,表明化学吸附和多层吸附.
- 热力学研究显示,由H-结合,π-π EDA相互作用和扩散驱动的自发的内热吸附.
结论:
- 从花生中提取的生物炭,特别是BC650,是去除DMP的高效吸附剂.
- 热解温度是优化生物炭吸附性能的关键因素.
- 这项研究表明了合成生物炭的可持续策略,以有效地从水中去除甲酸盐.
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