生物质衍生和活性炭在制药污染减轻中的作用:一个全面的概述

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:

• 废水中的制药污染对环境构成重大威胁.
• 通过水热碳化 (HTC) 生产的水炭是一种可持续的吸附材料.
• 由于其有氧化功能组和较低的生产温度,水炭为比火炭提供了优势.

研究的目的:

• 审查和衍生活性炭 (HDAC) 在制药废水处理中的潜力.
• 突出影响吸附效率的机制和因素.
• 确定碳应用的挑战和未来研究方向.

主要方法:

• 在180-250°C的湿生物质中通过水热碳化 (HTC) 合成.
• 使用化学剂 (例如,ZnCl2,KOH) 激活化物以产生HDAC.
• 吸附剂性质的表征,包括特定表面积 (SSA).
• 吸附实验,以评估药物的去除能力和机制 (结,π-π相互作用,化学吸附).

主要成果:

• 水合物表现出丰富的氧化功能组,增强极性污染物吸附.
• 活性化炭 (HDAC) 与原始炭相比,显著提高了吸附能力.
• 用ZnCl2激活的HDAC达到416.7毫克g-1对于西普洛素;用KOH激活的酸盐达到650.8毫克g-1对于硫甲醇.
• 吸附受SSA,表面化学以及 π-π 和化学吸附等相互作用的影响.
• 挑战包括非选择性吸附,pH敏感度 (最佳6-8),和有限的再生效率 (五个周期后18-23%的容量损失).

结论:

• 和HDAC是用于制药废水处理的多功能和可持续的吸附剂.
• 定制的激活方法对于优化吸附性能至关重要.
• 需要进一步的研究来解决工业应用的再生效率,选择性和可扩展性.