通过逆化制备的含硫生物质复合材料的吸附研究和DFT计算

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:

• 水中的污染对环境和健康构成重大风险.
• 开发高效且具有成本效益的吸附剂对于整治至关重要.
• 来自生物质的材料为水处理提供了可持续的替代方案.

研究的目的:

• 为了合成和表征一种新的硫/卡达纳醇/土豆粉复合物 (SCP) 吸收剂.
• 评估SCP从污染水中去除 (II) (Hg) 的效率.
• 研究SCP吸附剂的吸附机制和再生能力.

主要方法:

• 通过反向火山化合成SCP.
• 使用SEM/EDS,FT-IR,TGA和XRD进行表征.
• 吸附实验,动力学和异热学研究,热力学分析和DFT计算.

主要成果:

• SCP吸附剂具有246.88 mg/g的高Hg(II) 吸附能力,其去除效率为98.75%.
• 吸附遵循伪二阶动力学和兰木尔异热模型,表明化学吸附.
• DFT的计算揭示了吸附中基的关键作用.
• 吸附剂对Hg的选择性很高,在5个再生周期后保持了>223.93 mg/g的容量.

结论:

• SCP复合物是一种有效,选择性和可再生的吸附剂,用于从水中去除.
• 该研究提供了对吸附机制的见解,支持环境管理中的实际应用.
• SCP提供了一种具有成本效益和可持续的解决方案,用于处理受污染的水源.