通过酸和mg/Fe共同修改以实现超高效Pb (II) 吸附的高性能磁性生物炭
Biao Sun1,2, Jiaqi Pang3,2, Xiaohong Shi4,2
1National Key Laboratory of Water Engineering and Ecological Environment in Arid Areas, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China.
iScience
|September 2, 2025
概括
这项研究从玉米中开发了含有MgO的磁性复合生物炭 (MBC),以有效地去除 (Pb2+). 优化的生物炭吸附剂在多个循环中实现了高容量和保持性能,提供了可持续的水疗解决方案.
科学领域:
- 材料科学
- 环境科学
- 化学学
背景情况:
- (Pb2+) 污染对水体和生态系统构成重大风险.
- 农业废物,如玉米,为可持续吸附剂开发提供了机会.
- 现有的吸附剂可能缺乏重金属去除的效率,稳定性或环保性.
研究的目的:
- 从激活的玉米炉中制备和描述含有MgO的磁性复合生物炭 (MBC).
- 评估MBC从水溶液中去除离子 (Pb2+) 的效率.
- 阐明吸附机制并评估开发的吸附剂的再生潜力.
主要方法:
- 玉米炉被和铁离子激活和修饰以产生MBC.
- 进行了批量吸附实验以确定Pb2+去除能力和动力学.
- 吸附数据与异热和动力模型相匹配 (Langmuir,伪二级).
- 进行再生周期以评估吸附剂的可重复使用性.
- 使用XRD和XPS分析进行机械研究.
主要成果:
- 优化的MBC吸附剂对Pb2+具有253. 6mgg-1的高吸附能力.
- 吸附遵循伪二次动力学和兰木尔等热模型,表明单层化学吸附.
- 在5个再生周期后,MBC的清除效率保持在85%.
- 机械研究证实物理吸附,静电吸引,结合和离子交换是主要的去除途径.
- XRD和XPS证实了Pb (OH) 2沉和Pb-O协调.
结论:
- 由玉米制成的含MgO的磁性复合生物炭是一种高效且可重复使用的Pb2+去除吸附剂.
- 这种吸附剂为农业废物管理和减轻水污染提供了可持续和环保的方法.
- 这项研究推进了重金属污染的可持续整治技术.
