通过修改基和氨基基组来选择性去除酸盐的MGO修改生物炭:通过实验和理论来洞察酸盐选择性吸附机制
Xiaoyu Zhang1, Youpeng Xiong1, Xiaohao Wang1
1School of Chemistry and Chemical Engineering/State Key Laboratory Incubation Base for Green Processing of Chemical Engineering, Shihezi University, Shihezi, Xinjiang 832003, China.
The Science of the total environment
|February 3, 2024
概括
用基和氨基群修改的生物炭可以选择性地从废水中去除酸盐. 这种增强材料显示出优异的吸附和脱吸,克服了传统吸附剂的局限性,以有效地回收.
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:
- 用金属氧化物修改的生物炭对废水中酸盐的去除有效.
- 低吸附选择性限制了它们的实际应用.
- 开发选择性吸附剂对于回收至关重要.
研究的目的:
- 开发具有基和氨基基群 (OH/NH2@MBC) 的MGO修饰生物炭,用于选择性回收.
- 为了增强酸盐吸附选择性,在存在共存的离子和有机物质.
- 研究提高选择性背后的机制.
主要方法:
- 用基和氨基基团功能化的MGO修饰生物炭的合成.
- 在有竞争性离子和酸的存在下进行酸吸附/脱附实验.
- 密度函数理论 (DFT) 计算以了解吸附机制.
主要成果:
- OH/NH2@MBC表现出高于MBC树脂的酸盐吸附选择性,即使在实际的废水中.
- 在5个循环后达到高吸附能力 (43.27 mg/g) 和脱吸率 (82.34%).
- 功能组通过易斯酸位,键和金属亲缘关系来抑制竞争性离子的副作用.
结论:
- 功能组的修改显著提高了金属氧化物修改生物炭的酸盐吸附选择性.
- OH/NH2@MBC提供了一种有效的策略,用于从废水中选择性回收.
- 该研究提供了对设计先进吸附剂用于环境修复的见解.
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