基于煤灰的吸附剂用于去除四环素:对修改和化物转换的比较见解

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:

• 像四环素 (TC) 这样的新兴异生菌会污染水,对生态系统和人类健康构成风险.
• 吸附是从水溶液中去除这些污染物的关键技术.
• 煤炭燃烧的副产品飞灰 (FA) 作为开发成本效益高的吸附剂的前体具有潜力.

研究的目的:

• 开发和评估修改的飞灰吸收剂,用于去除四环素.
• 为了研究酸修饰的FA (AM-FA),基修饰的FA (BM-FA) 和合成的烯酸Na-P1 (ZNa-P1) 的吸附性能.
• 通过最有效的吸附剂阐明TC去除的吸附机制,动力学和热力学.

主要方法:

• 飞灰通过酸和处理进行修改.
• 使用热水处理合成化物Na-P1 (ZNa-P1).
• 批量吸附实验以确定TC去除效率,最佳条件 (剂量,pH) 和吸附特性.
• 吸附剂的特性,包括表面积和阴离子交换能力 (CEC).

主要成果:

• 化Na-P1 (ZNa-P1) 显示出最高的TC去除效率 (90%),其次是基基修改的FA (BM-FA) (76%) 和未修改的FA (35%). 酸修饰的FA (AM-FA) 显示出最小的去除 (11%).
• ZNa-P1的优越性能归因于其高化石纯度和6.37 meq/g的阳离子交换能力 (CEC),超过BM-FA更大的表面积 (110.8 m2 / g),但较低的CEC (3.42 meq/g).
• 吸附遵循伪二阶动力学和兰格穆尔等温,在30°C和pH 5下最大容量为46.34mg/g. 吸附是内热和自发的,由静电吸引,键和离子交换驱动.

结论:

• 从飞中提取的Zeolite Na-P1是一种高效的吸附剂,用于从污染水中去除四环素.
• 阴离子交换能力是TC吸附到这些改性飞灰材料上的一个比表面积更关键的因素.
• 这些发现支持可持续使用工业副产品进行环境修复,与可持续发展目标6和12保持一致.