为选择性和高效的吸附而改性酸改性素丰富的生物炭-基亚帕提特复合物:机械和RSM建模方法

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境化学环境化学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 工业大麻茎 (Cannabis sativa) 是一个未充分利用的农业残留物.
• 富含林格宁的麻生物炭 (HHB) 提供了功能化的潜力.
• (Hg) 的污染对环境和健康构成重大风险.

研究的目的:

• 为了合成和表征一种用于离子吸附的新型迪醇修饰生物炭复合物.
• 为了研究复合物的吸附性能和消除Hg (II) 的机制.
• 评估吸附剂的稳定性和可重复使用性,用于实际的废水处理.

主要方法:

• 麻生物炭 (HHB) 与二聚氨酸 (DMSA) 功能化,以产生二醇修饰生物炭 (HS-HHB-SH).
• 在HS-HHB-SH上生长了Hydroxyapatite (HAPs),形成了HAPs@HS-HHB-SH复合物.
• 使用FTIR,XRD,FESEM,BET和TGA进行了表征.
• 吸附实验使用盒子-贝肯响应表面方法 (RSM-BBD) 进行了优化.

主要成果:

• 该HAPs@HS-HHB-SH复合物表现出一个优秀的分布系数 (KD) 的2 × 10⁶毫克L^-1的Hg>II) 离子.
• 在优化的条件下,在9分钟内实现了99.8%的Hg(II) 清除.
• 吸附遵循伪二次动力学和兰迈尔异热模型,其最大容量为769.23毫克g-1 .
• 在7个重复使用周期后,吸附剂保持了84%的效率.

结论:

• 合成的HAPs@HS-HHB-SH复合物是一种高效和稳定的吸附剂,用于去除.
• 该材料显示出在废水处理中实际应用的巨大潜力.
• 该研究强调了农业残留物在开发环境修复先进材料方面的价值.