浙大学术头条
26-03-16 17:00 微博认证:浙江大学出版社有限责任公司

#每日一篇学术文章# 【Fabrication and characterization of corn-silk biochar@Fe3O4 composite for the adsorption of malachite green dye】(玉米须生物炭@Fe₃O₄复合材料的制备、表征及其对孔雀石绿染料的吸附)http://t.cn/AXfh7lRo
工业生产过程中产生的有毒染料和农用化学品的无序排放对水生和陆生生态系统构成了严重威胁,凸显了开发高效修复工艺的必要性。本研究通过原位共沉淀技术合成了一种新型玉米须衍生生物炭/氧化铁(Fe3O4)复合材料(BCCS@Fe3O4),以有效去除水溶液中的孔雀石绿(MG)染料。本研究的独特性在于创新性地将农业废弃物玉米须作为可持续的生物炭前驱体,并与Fe3O4纳米颗粒相结合,从而同时实现了高吸附容量和磁回收能力。所制备的复合材料表现出高比表面积、发达的孔隙结构以及强磁性,从而能够实现高效的分离与重复利用。值得注意的是,BCCS@Fe3O4复合材料表现出高达1000 mg/g的卓越吸附量,大大超过了传统生物炭及许多先前报道的吸附剂。吸附性能的提升归因于染料分子与复合材料表面之间的静电引力、氢键以及π-π相互作用。Langmuir等温线模型能够很好地描述其吸附行为,表明该过程为单分子层吸附模式。此外,动力学研究符合准二级动力学模型,表明化学吸附是主导该吸附过程的主要机制。另外,该材料表现出高可回收性,在经历四次循环后仍能保持88.39%的吸附性能。这些发现突显了BCCS@Fe3O4复合材料作为一种低成本、环境友好且可回收的吸附剂在废水处理工艺中的广阔应用前景。

来源:废弃物处置与可持续能源

发布于 浙江