一种令人印象深刻的原始生物炭从食物废弃物消化剂从水中去除:性能,优化和机制

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 废物管理 废物管理

背景情况:

• 食品废弃物消化剂 (FWD) 的利用是至关重要的,但具有挑战性.
• 将FWD回收成有价值的产品是一个活跃的研究领域.
• 水中的污染对环境和健康构成重大风险.

研究的目的:

• 从FWD生产低成本,富含的生物炭.
• 评估生物炭在从水中去除 (As(V)) 的效率.
• 调查吸附机制和影响As(V) 移除的因素.

主要方法:

• 在900°C下对FWD进行热解,以产生生物炭 (CDBC9).
• 批量吸附实验,以测试As(V) 的去除效率.
• 动力和等温分析 (兰慕尔模型) 来了解吸附行为.
• 响应表面方法 (RSM) 以优化参数 (pH,剂量).
• 密度函数理论 (DFT) 计算以阐明吸附机制.

主要成果:

• 在900°C (CDBC9) 烧解的生物炭显示出高的As(V) 吸附能力 (76.764 mg/g).
• 吸附是跟随兰格穆尔等热法,表明单层化学吸附.
• 最佳吸附受pH值和吸附剂剂量的影响.
• DFT证实了酸盐和生物炭表面 (CaO,Ca(OH) 之间的离子键形成2).

结论:

• FWD是一种可行的原料,用于生产有效的Ca-丰富的生物炭,用于As (V) 的去除.
• 这种方法为废物利用和环境修复提供了一种可持续的方法.
• 该研究提供了对吸附机制和去除优化的洞察.