结构性质和吸附性能与三种类型的红素及其衍生生物炭的关系

科学领域:

• 环境化学环境化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 绿色化学 绿色化学

背景情况:

• 红是一种丰富的生物质成分,具有消除污染物的潜力.
• 关于素结构-吸附功效的了解有限,特别是在生物炭衍生物中.
• 水中的染料污染是一个重大的环境问题.

研究的目的:

• 研究素结构特征与其生物炭衍生物染料吸附性能之间的关系.
• 评估素衍生生物炭对甲基蓝和刚果红的吸附能力和机制.
• 评估素衍生生物炭在去染料处理中的可重复使用性.

主要方法:

• 三种类型的素被加工成生物炭衍生物.
• 化 (ZnCl2) 激活被用于选择的木质素生物炭.
• 吸附实验使用甲蓝和刚果红作为目标污染物进行.
• 吸附动力学和异热量分别使用伪二阶模型和朗慕尔模型进行分析.

主要成果:

• 激活ZnCl2的酸性/性缩的素衍生活性碳呈现出优异的吸附性,甲蓝的吸附量达到526.32 mg/g,刚果红的吸附量达到2156.77 mg/g.
• 高芳香碳含量和低基/O-基组与增强的吸附能力相关.
• 吸附遵循伪二阶动力学和兰格穆尔模型,表明是一个自发的过程.
• 素衍生的活性碳显示出显著的回收和可重复使用性.

结论:

• 素衍生生物炭,特别是当与ZnCl2激活时,是染料的高效吸附剂.
• 氨酸的结构性质显著影响生物炭吸附性能.
• 这项研究为开发用于废水处理的宁可持续吸附剂提供了宝贵的见解.