铜的选择性吸附通过amidoxime修饰的低温生物炭:性能和机制
Min Yang1, Shumeng An1, Haibo Gao1
1School of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, China.
The Science of the total environment
|December 17, 2024
概括
阿米多西姆功能化生物炭有效地从水中去除铜,和等重金属. 这种修改后的生物炭显示了增强的吸附能力和选择性,为废水处理提供了一个有前途的解决方案.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 水处理技术水处理技术
背景情况:
- 生物炭是一种从生物质热解中获得的可持续材料,在污染物清除中具有潜在的应用.
- 水中的重金属污染对环境和健康构成重大风险.
- 传统的重金属去除方法通常面临效率和成本效益的局限性.
研究的目的:
- 为了合成和描述用于选择性重金属吸附的阿米多キシ姆功能化生物炭.
- 评估改性生物炭对Cu (II),Cd (II) 和Pb (II) 的吸附能力和选择性.
- 调查环境因素的影响和潜在的吸附机制.
主要方法:
- 在不同温度 (300-700°C) 下制备生物炭,然后进行胺胺的功能化.
- 批量吸附实验评估重金属在单,二进制和三进制系统中的去除.
- 使用诸如泽塔电位测量,X射线光电子光谱 (XPS) 和密度函数理论 (DFT) 计算等技术进行表征.
主要成果:
- 阿米多キシ姆修饰显著提高了在300°C (AOBC300) 准备的生物炭的Cu(II) 吸附能力,提高了1.6倍 (0.61 mmol/g).
- 在AOBC300中证明了Cu (II) > Pb (II) > Cd (II) 在多金属溶液中的优先吸附.
- 高盐度,土金属和性物质对吸附的影响很小;XPS和DFT证实了胺基基在金属结合中的作用.
结论:
- 阿米多克西姆接种是一种有效的策略,用于提高低温生物炭的吸附性能,以去除重金属.
- 即使在复杂的矩阵中,AOBC300也表现出极好的选择性和针对重金属的能力.
- 这项研究突出了功能化生物炭作为废水整治成本效益和效率高的吸附剂的潜力.
