共同调节基于污泥的生物炭的孔隙结构和表面化学,用于气态二甲基二硫化物的高性能除臭
Jiangli Wu1, Shungang Wan2, Dan Yuan3
1College of Ecology, Hainan University, Haikou 570228, China.
Chemosphere
|August 2, 2024
概括
一种新型的污泥生物炭 (SBA-3) 通过增强孔隙结构和炭基功能化,有效地消除气态二甲基二硫化物 (DMDS) 的气味. 这种环保方法显著提高了气味控制应用的吸附能力.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 气态二甲基二硫化物 (DMDS) 是一种恶臭的污染物.
- 污泥生物炭提供了污染物吸附的潜力.
- 优化生物炭特性对于有效的除臭至关重要.
研究的目的:
- 开发一种环保的方法来制备多孔污泥生物炭 (SBA-3).
- 为了增强SBA-3的结构,用于除臭气体DMDS.
- 在SBA-3上研究DMDS的吸附机制.
主要方法:
- 使用离子交换和碳基功能化制备多孔污泥生物炭 (SBA-3).
- 生物炭性质的表征 (BET表面积,微孔体积, -COOH含量).
- 使用DMDS的吸附实验,用动力学,异热,热力学和DFT模型进行分析.
主要成果:
- 与SBA-2相比,SBA-3的特定表面积增加了2.02倍,微孔体积增加了1.71倍.
- 与SBA-1相比,SBA-3上的卡基功能组含量增加了2.64倍.
- 对于DMDS,SBA-3的最大单层吸附能力在303 K时为35.12 mgg-1.
- 吸附遵循了准二次动力学和兰木尔异热模型,表明孔隙填充和化学吸附.
结论:
- 开发的SBA-3是一种高度有效的吸附剂,用于DMDS除臭.
- 离子交换和碳酸功能化是提高生物炭性能的关键.
- 吸附过程是外热的,由孔隙填充和化学吸附机制驱动.
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