甘袋衍生生物炭被改为丰富表面功能组,以有效地处理污染的水

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:

• 废水中的氨 (NH4+) 污染对环境构成风险.
• 甘包是一种丰富的农业废物,适合生产生物炭.
• 生物炭的表面修改可以提高其吸附能力.

研究的目的:

• 为了生产和表征KOH修饰的甘包生物炭 (SB-MBC) 用于NH4+吸附.
• 研究SB-MBC在NH4+去除中的吸附能力和机制.
• 评估SB-MBC可用于可持续废水处理的可重复使用性.

主要方法:

• 甘包油被H3PO4处理,并被烧化以产生生物炭 (SB-BC).
• 用KOH修改了SB-BC,以丰富含氧功能组 (OCFGs).
• 进行了批量吸附实验,以确定最佳条件和吸附同热量/动力学.

主要成果:

• KOH修饰显著增加了NH4+吸附能力 (SB-MBC为53.1 mg/g,SB-BC为27.1 mg/g).
• 最佳吸附发生在pH7.0下,生物炭剂量为3.0g/L,用于25°C的50mg/LNH4+在180分钟内.
• 吸附遵循兰格穆尔和西普斯模型,表明单层化学吸附,以离子交换,静电吸引和表面复杂化作为关键机制.

结论:

• 由于富含OCFGs,SB-MBC是一种高效的吸附剂,用于从废水中去除NH4+.
• 吸附剂在三个周期内表现出良好的可重复使用性,性能略有下降.
• 在处理NH4+污染水和作为缓释肥料方面,SB-MBC显示出实际应用的潜力.