修改后的花生生物炭 (PSB):从水中制备和吸附Pb (II)

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学 化学 化学

背景情况:

• 花生生物炭 (PSB) 是一种潜在的吸附剂,可以去除重金属.
• (Pb(II)) 污染对环境和健康构成重大风险.
• 化学修饰可以增强生物炭的吸附性能.

研究的目的:

• 为了研究改性花生生物炭 (Ba-PSB) 对于Pb (II) 去除的有效性.
• 使用Ba-PSB.确定Pb(II) 吸附的最佳条件.
• 阐明Pb(II) 对PSB和Ba-PSB的吸附机制和动力学.

主要方法:

• 花生在750°C下被烧解以产生生物炭.
• 生物炭使用化 (BaCl2) 进行了修改.
• 进行了批量吸附实验,以评估在不同条件下 (pH,度,时间,温度) 的Pb (II) 除去效率.
• 使用非线性拟合分析了吸附动力学和异热量.
• 分析了表面功能组 (-COOH和-OH),以了解吸附机制.

主要成果:

• 对于PSB生产的最佳温度是750°C.
• 与未经修改的PSB相比,Ba-PSB表现出更大的特定表面积和更高的Pb(II) 吸附能力.
• 在pH 5,400 mg/L度,14小时接触时间和55°C下,获得了最大的Pb (II) 负载能力.
• 准二阶动力学和异热模型准确地描述了Pb (II) 吸附.
• -COOH组在Pb(II) 移除中发挥了主导作用,对修饰生物炭的高移除百分比作出了重大贡献.
• 增加的阴离子强度 (Na+,K+,Ca2+,Mg2+) 降低了PSB对Pb的吸附能力.

结论:

• 的修饰显著提高了花生皮生物炭的Pb(II) 吸附性能.
• 吸附过程是自发的,主要由涉及卡基的表面复杂化控制.
• 巴-PSB是一种有前途的吸附剂,可以有效地从水溶液中去除.
• 阴子竞争会影响生物炭对Pb的吸附效率.