用尿素修改的花贝生物炭 (N-HSB) 进行高效的Cr (VI) 清除:性能和机制见解

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
• 绿色化学 绿色化学

背景情况:

• 六价 (Cr(VI)) 是一种有毒的重金属污染物.
• 生物炭是一种可持续的吸收剂,用于水资源整治.
• 提高生物炭的吸附能力对于有效去除污染物至关重要.

研究的目的:

• 使用尿素合成添加的花贝生物炭 (N-HSB).
• 为了研究N-HSB从水溶液中去除Cr (VI) 的效率.
• 阐明Cr(VI) 对N-HSB的吸附机制和动力学.

主要方法:

• 花贝生物炭 (HSB) 被用尿素修改,以创建N-HSB.
• 进行了批量吸附实验,以研究pH值和初始Cr (VI) 度的影响.
• 使用XPS,FTIR,SEM和BET分析进行表面表征.
• 吸附动力学是使用粒子内部扩散和伪二阶模型来建模的.

主要成果:

• N-HSB表现出高的特定表面积 (224.62 m2 g-1).
• 与未经修改的HSB相比,N-HSB的Cr(VI) 清除效率是未经修改的HSB的两倍.
• 在特定的pH值和度条件下观察到最佳的Cr (VI) 去除.
• 吸附遵循了粒子内部扩散和伪二次运动模型.
• 含有和氧的功能组在吸附中发挥了关键作用.

结论:

• 花外生物炭的兴奋剂显著提高了Cr (VI) 的去除能力.
• 静电吸引,氧化还原反应和复杂化是主要的去除机制.
• 用尿素修饰的生物炭是一种有前途的,可持续的Cr6修复吸附剂.