熔盐法制生物炭用于吸附酸性工业废水中的Pb^(2+)

作者设计了一种含有表面衍生官能团的生物质材料,用于吸附印染、脱硫等废水中的可溶性铅污染。在500℃热解下,采用熔盐法制备生物炭材料,其产率接近40%,具备介孔/大孔杂化特性,比表面积接近300 m^(2)/g。通过高锰酸钾改性,发现其对Pb^(2+)的最大吸附量可以达到商业活性炭的8倍。研究初始pH、吸附时间、污染物浓度等因素对生物炭吸附Pb^(2+)的影响,发现生物炭对Pb^(2+)的吸附倾向遵循准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。结合生物炭吸附剂使用前后的材料表征,阐述了包括静电作用、π-π作用、离子交换和络合作用在内的吸附机制。研究结果还表明生物炭BC-B在酸性条件下可以快速有效地吸附Pb^(2+),在生物炭投加量=0.5 g/L、[Pb^(2+)]=400 mg/L、pH=7的条件下对Pb^(2+)的最大吸附量达到440.0 mg/g。同时循环再生实验和工业废水应用实验证明,该生物炭在治理含重金属的酸性工业废水中具有潜力。

碳包裹纳米零价铁活化过硫酸盐降解土壤中苯并(a)蒽的活性物种及生成途径

纳米零价铁(nZVI)用作过硫酸盐(PS)活化剂具有高活性和长持久性等优势,而其易团聚和钝化的问题极大地限制了其在土壤污染治理修复中的应用.本研究采用水热法和碳热还原法制备了一种具有抗氧化特性的碳包裹纳米零价铁复合材料(nZVI@C),并与过硫酸盐联合降解土壤中苯并(a)蒽.结果表明,反应48 h,土壤中苯并(a)蒽的去除率达到88.7%,显著高于nZVI活化过硫酸盐的效果(48.3%).电子顺磁共振谱证实了nZVI@C活化过硫酸盐的过程中同时产生了SO_(4)^(·-)、HO^(·)、O_(2)^(·-)和^(1)O_(2),自由基猝灭实验进一步表明HO^(·)和SO_(4)^(·)-在苯并(a)蒽的降解过程发挥了主要作用.研究结果可为深入理解该技术体系的机制,推动其在土壤修复中的应用与发展提供支撑.