工程生物炭/水炭的吸附性行为,用于从合成废水中去除四环素
Yanushiya Jeganathan1, Thusalini Asharp1, Kannan Nadarajah1
1Department of Agricultural Engineering, Faculty of Agriculture, University of Jaffna, Sri Lanka.
Environmental pollution (Barking, Essex : 1987)
|January 29, 2024
概括
来自大米的工程生物炭和水炭有效地从废水中去除四环素. 酸激活碳水化合物显示出优越的吸附能力,为新出现的污染物清除提供了可持续的解决方案.
科学领域:
- 环境科学与工程环境科学与工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 水处理技术水处理技术
背景情况:
- 环素 (TC) 是水废水中普遍存在的新兴污染物.
- 传统的废水处理方法难以有效地去除这些反抗性污染物.
- 从农业废物中提取的生物炭和炭具有作为低成本吸附剂的潜力.
研究的目的:
- 为了比较工程化生物炭 (EBC) 和工程化水炭 (EHC) 的吸附性能,这些水炭是从米中提取的,用于去除四环素.
- 研究热解/热水碳化温度和酸激活对吸附效率的影响.
- 为优化废水处理策略阐明吸附机制和动力学.
主要方法:
- 生物炭通过 250-350°C 的热解而产生的生物炭;通过 180-220°C 的水热碳化而产生的水炭.
- 吸附剂的表征 (FTIR,pzc) 和性能评估 (异热体,动力学,热力学).
- 酸激活使用20%的H3PO4来增强吸附特性.
主要成果:
- 酸激活显著提高了EBC 350 (2.4x) 和EHC 220 (4x) 的吸附能力.
- EHC 220 (兰木尔模型,伪第一阶动力学) 在100 mg/LTC时表现出高于EBC 350 (弗朗德利希模型,伪第二阶动力学) 的qe (46.9 mg/g).
- 对于EHC 220的最佳pH值为5,而对于EBC 350则为3.
结论:
- 工程化,特别是酸激活的EHC 220,证明了从废水中去除四环素的优越潜力.
- 吸附机制各不相同,涉及结合,疏水效应,π-π相互作用,阴离子交换和质量扩散.
- 这些发现支持开发具有成本效益的过器来去除新出现的污染物,提高废水的可重复使用性.
