在废水中具有高吸附能力的氧化改性生物炭:制备和吸附机制
Jiabo Wang1, Hongxia Zhu1, Yue Hu1
1State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection (Chengdu University of Technology), Chengdu, 610059, China; College of Environment and Civil Engineering, Chengdu University of Technology, Chengdu, 610059, China.
Environmental research
|December 8, 2024
概括
这项研究开发了修饰生物炭 (Mn-BCs) 来从废水中去除有毒 (Pb). 修改后的生物炭显示显著增强了Pb (II) 的吸附能力和去除速度,表明它们在水处理方面的潜力.
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:
- 废水中过度含有双价 (Pb(II)) 对人类健康和生态系统构成重大风险.
- 从受污染的水源中去除Pb(II) 的有效和高效方法对于环境保护至关重要.
研究的目的:
- 准备和评估使用共沉 (C-BC) 和浸热解 (I-BC) 方法从废水中去除Pb (II) 的改生物炭 (Mn-BC).
- 为了研究不同Mn-BCs的吸附性能和消除Pb (II) 的机制.
主要方法:
- 采用直角实验,以优化使用高酸 (KMnO4) 制备共沉改性生物炭 (C-BC) 和浸热解改性生物炭 (I-BC).
- 用传输电子显微镜 (TEM) 和扫描电子显微镜 (SEM) - 能量分散式X射线光谱 (EDS) 进行了修饰生物炭 (Mn-BCs) 的表征.
- 进行了吸附实验,以确定准备的Mn-BCs的Pb(II) 移除速率和容量.
主要成果:
- 三种类型的Mn-BCs (C-BC400,I-BC400和I-BC700) 从400mg/L溶液中表现出高的Pb(II) 移除率 (87.2%91.2%) .
- SEM-EDS分析证实,Mn元素在I-BC400和I-BC700的结构中稳定嵌入,与C-BC400不同,Mn主要位于外表面.
- -BCs的Pb(II) 吸附能力 (高达182.28 mg/g) 比原始生物炭的吸附能力要高得多.
结论:
- 修饰生物炭,特别是C-BC400,I-BC400和I-BC700,是从废水中去除Pb (II) 的高效吸附剂.
- 增强的吸附性归因于包括复杂化,静电吸引,表面吸附和离子交换在内的机制.
- -BCs显示出在污染了Pb (II) 污染的废水的整治中应用的巨大潜力.


