微藻实现了自我N-doped生物炭,用于重金属污染沉积物修复
Weicong Wang1, Shuangqi Wu1, Jianshi Huang1
1Key Laboratory of Yangtze River Water Environment, Ministry of Education, College of Environmental Science and Engineering, Institute of Eco-Environmental Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China.
Journal of hazardous materials
|September 8, 2024
概括
改性微藻生物炭有效地从受污染的沉积物中去除重金属. 这种可持续的方法为环境修复提供了具有成本效益的解决方案,将金属释放量减少了80%以上.
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:
- 沉积物中的重金属污染对全球环境构成重大风险.
- 改性生物炭对沉积物修复有希望,但复杂而昂贵的改性方法阻碍了广泛应用.
研究的目的:
- 开发一种低成本,高效的微藻改性生物炭,用于沉积物中的重金属修复.
- 为了研究主要重金属的修饰生物炭的吸附特性和机制.
主要方法:
- 螺旋藻 sp. 的热解. 为了生产N自化生物炭 (SBC).
- 碳酸 (K2CO3) 浸,以创建具有高表面积和功能组的增强生物炭 (KSBC).
- 吸附实验以确定重金属 (Cu ((II), Zn ((II), Cd ((II)) 的去除能力和研究吸附机制.
- 沉积物封闭和混合实验,以评估KSBC在减少重金属释放方面的有效性.
主要成果:
- KSBC 呈现出高特异面积 (874 m2/g) 和丰富的 O,N 功能群.
- 对于Cu (II),Zn (II) 和Cd (II) (分别为57.9,43.6和63.9毫克/克),KSBC显示出显著的吸附能力.
- 用1.0重量%的KSBC封装沉积物减少了80.3-91.9%的重金属释放.
结论:
- N自补充,K2CO3浸的微藻生物炭 (KSBC) 是沉积物中的重金属的高效吸附剂.
- 吸附过程涉及复杂的化学相互作用,包括离子交换和表面复杂化.
- 这项研究验证了微藻生物炭的使用,用于可持续和大规模的重金属污染水生环境的整治.
