Biochar is a black carbon created through thermal or hydrothermal conversion of biomass for environmental applications. It is a
stable solid, rich in carbon, and can be used as a carbon sink in soils
for thousands of years (Wardle et al., 2008). When applied to soils,
biochar can introduce multiple benefits, including improving soil
fertility, raising crop productivity, increasing soil nutrient and
water holding capacity, and reducing emissions of greenhouse gasses from soils to mitigate global warming (Lehmann et al., 2008).
Several research efforts have been made to evaluate biochar as
an adsorbent in water treatment applications for removing various
contaminations, including heavy metals, nutrients, and organic
compounds (Beesley et al., 2010; Inyang et al., 2012; Yao et al.,
2012). It has been reported that biochar converted from hardwoods may have potential ability, but may not be high, to immobilize arsenic from aqueous solutions (Beesley and Marmiroli,
2011). There are a wide range of raw materials can be used to produce biochar-based adsorbents at relatively low cost, which offers
promising opportunities for the development of a new arsenic removal technology. Further improvements of the technology
through enhancing the chemical and physical properties of biochar-based adsorbents can be envisioned because most of the
biochars are directly produced from precursors without any
modifications.
Recently, an alternative technology was developed to use engineered/modified biochars to remove various pollutants, including
phosphate, heavy metals, and organic compounds, from aqueous
solutions (Inyang et al., 2010, 2011; Yao et al., 2011a, b; Zhang
et al., 2012). For example, anaerobically digested biomass residues
were used as feedstock materials to produce engineered biochars
that have high adsorption abilities for heavy metals and phosphate
(Inyang et al., 2012, 2011; ; Yao et al., 2011a, b). H2O2 modification
of biochar hydrothermally produced from peanut hull can lead to
an activation and greatly enhance its ability to remove heavy metals, particularly lead, from water (Xue et al., 2012). Because exhausted biochar adsorbents may contain a great number of
pollutants, when biochar-based adsorbents are applied to treat
natural water bodies, there is a need to develop a technique to collect the pollutant-laden adsorbents from aqueous solutions to
avoid secondary contaminations. Such technique can realistically
accomplish the commercialization of biochar-based adsorbents.
c-Fe2O3 particles have been widely used not only as information storage ferrofluids, but also as promising candidates for
biomolecule imaging, sensing, and clean energy. Furthermore, cFe2O3 is an effective sorption agent for various chemical
compounds, such as heavy metals, organic dyes, and antibiotics
(Baikousi et al., 2012; Xu et al., 2011; Zhu et al., 2011). Adsorption
of arsenic on iron oxide particles was found to be a highly effective
option for arsenic removal (Aredes et al., 2012; Velickovic et al.,
2012). Additionally, exhausted/spent iron oxide particles may be
magnetically collected after use, which favors the recycling of the
pollutant-laden adsorbent. However, due to their high surface energy arising from strong van der Waals forces, the c-Fe2O3 nanoparticles have a tendency to form aggregates in aqueous
solutions, which dramatically decrease the surface area and
adsorption abilities as well as increase the cost. So biochar/cFe2O3 composite may be created to obtain properties that cannot
be achieved by any of the components acting alone.
In this work, a novel self-assembled magnetic biochar/c-Fe2O3
composite with robust interconnected 3D biochar networks was
fabricated via thermal conversion (pyrolysis) of FeCl3 pre-treated
biomass (cotton wood). The biochar networks can efficiently
prevent the c-Fe2O3 particles from aggregating. In addition, the
biochar/c-Fe2O3 composite is not only an ideal candidate as a
high-efficiency adsorbent to remove arsenic from water but
biochar เป็นคาร์บอนสีดำสร้างขึ้นผ่านการแปลงความร้อนหรือความร้อนชื้นของชีวมวลสำหรับการใช้งานด้านสิ่งแวดล้อม มันเป็น
มีเสถียรภาพที่มั่นคงที่อุดมไปด้วยคาร์บอนและสามารถนำมาใช้เป็นคาร์บอนในดิน
เป็นพัน ๆ ปี (เดิ้ล et al., 2008) เมื่อนำไปใช้ดิน
biochar สามารถนำผลประโยชน์หลาย ๆ รวมทั้งการปรับปรุงดินที่
อุดมสมบูรณ์เพิ่มผลผลิตพืชที่เพิ่มขึ้นของสารอาหารในดินและ
ความจุน้ำโฮลดิ้งและการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากดินเพื่อลดภาวะโลกร้อน (มาห์ et al., 2008).
หลาย พยายามในการวิจัยได้รับการทำเพื่อประเมิน biochar เป็น
ตัวดูดซับในการใช้งานระบบบำบัดน้ำสำหรับการลบต่างๆ
ปนเปื้อนรวมทั้งโลหะหนักสารอาหารและอินทรีย์
สาร (บีส et al, 2010;. Inyang et al, 2012;. เกาะยาว, et al.
2012 ) มันได้รับรายงานว่า biochar ดัดแปลงมาจากไม้เนื้อแข็งที่อาจจะมีความสามารถที่มีศักยภาพ แต่อาจจะไม่สูงไปลื่อสารหนูจากสารละลาย (บีสและ Marmiroli,
2011) มีความหลากหลายของวัตถุดิบที่สามารถนำมาใช้ในการผลิตสารดูดซับ biochar ตามค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างต่ำซึ่งมี
โอกาสที่มีแนวโน้มสำหรับการพัฒนาของเทคโนโลยีการกำจัดสารหนูใหม่ การปรับปรุงเพิ่มเติมของเทคโนโลยีที่
ผ่านการเสริมสร้างคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพของตัวดูดซับ biochar-based สามารถจินตนาการเพราะส่วนใหญ่ของ
biochars มีการผลิตโดยตรงจากสารตั้งต้นโดยไม่ต้องมี
การปรับเปลี่ยน.
เมื่อเร็ว ๆ นี้ซึ่งเป็นเทคโนโลยีทางเลือกที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ออกแบบ / การแก้ไข biochars เพื่อลบต่างๆ มลพิษรวมทั้ง
ฟอสเฟตโลหะหนักและสารอินทรีย์จากน้ำ
โซลูชั่น (Inyang et al, 2010, 2011. เกาะยาว, et al, 2011a, ข. Zhang
. et al, 2012) ยกตัวอย่างเช่นการย่อยสลายแบบไม่ใช้อากาศชีวมวล
ถูกนำมาใช้เป็นวัสดุในการผลิตวัตถุดิบ biochars การออกแบบ
ที่มีความสามารถในการดูดซับสูงสำหรับโลหะหนักและฟอสเฟต
(Inyang et al, 2012, 2011.. ยาว, et al, 2011a, B) การปรับเปลี่ยน H2O2
ของ biochar ผลิต hydrothermally จากฮัลล์ถั่วลิสงสามารถนำไปสู่
การเปิดใช้งานและช่วยเพิ่มความสามารถในการกำจัดโลหะหนักโดยเฉพาะอย่างยิ่งนำจากน้ำ (Xue et al., 2012) เพราะตัวดูดซับ biochar หมดอาจมีจำนวนมากของ
สารมลพิษเมื่อดูดซับ biochar ตามถูกนำมาใช้ในการรักษา
แหล่งน้ำธรรมชาติที่มีความจำเป็นในการพัฒนาเทคนิคในการเก็บรวบรวมตัวดูดซับสารมลพิษที่รับภาระจากการแก้ปัญหาน้ำที่จะ
หลีกเลี่ยงการปนเปื้อนรอง เทคนิคดังกล่าวแนบเนียนสามารถ
บรรลุการค้าของตัวดูดซับ biochar ตาม.
อนุภาค C-Fe2O3 ได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายไม่เพียง แต่เป็น ferrofluids การจัดเก็บข้อมูล แต่ยังเป็นผู้สมัครที่มีแนวโน้มสำหรับ
การถ่ายภาพโมเลกุลทางชีวภาพ, การตรวจจับและพลังงานสะอาด นอกจากนี้ cFe2O3 เป็นตัวแทนที่มีประสิทธิภาพสำหรับการดูดซับสารเคมีต่างๆ
สารประกอบเช่นโลหะหนัก, สีอินทรีย์และยาปฏิชีวนะ
(Baikousi et al, 2012;. Xu et al, 2011;.. จู้ et al, 2011) การดูดซับ
ของสารหนูในอนุภาคเหล็กออกไซด์ถูกพบว่าเป็นที่มีประสิทธิภาพสูง
ตัวเลือกสำหรับการกำจัดสารหนู (Aredes et al, 2012;.. Velickovic, et al,
2012) นอกจากนี้เหนื่อย / ใช้เวลาอนุภาคเหล็กออกไซด์อาจจะ
เก็บรวบรวมแม่เหล็กหลังการใช้งานที่โปรดปรานการรีไซเคิลของ
ตัวดูดซับสารมลพิษที่รับภาระ แต่เนื่องจากผิวพลังงานสูงของพวกเขาเกิดขึ้นจากการที่แข็งแกร่งแวนเดอร์ Waals กองกำลังที่อนุภาคนาโน C-Fe2O3 มีแนวโน้มที่จะฟอร์มมวลรวมในน้ำ
แก้ปัญหาซึ่งลดลงอย่างมากบริเวณพื้นผิวและ
ดูดซับความสามารถเช่นเดียวกับการเพิ่มค่าใช้จ่าย ดังนั้น biochar / cFe2O3 คอมโพสิตอาจถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ไม่สามารถ
ทำได้โดยการใด ๆ ขององค์ประกอบที่ทำหน้าที่เพียงอย่างเดียว.
ในงานนี้เป็นนวนิยายตนเองประกอบ biochar แม่เหล็ก / C-Fe2O3
คอมโพสิตที่มีเครือข่าย biochar 3 มิติที่เชื่อมต่อกันที่มีประสิทธิภาพได้รับการ
ประดิษฐ์ผ่านการแปลงความร้อน (ไพโรไลซิ) ของ FeCl3 ก่อนรับการรักษา
ชีวมวล (ไม้ผ้าฝ้าย) เครือข่าย biochar อย่างมีประสิทธิภาพสามารถ
ป้องกันไม่ให้อนุภาค C-Fe2O3 จากการรวม นอกจากนี้
biochar / C-Fe2O3 คอมโพสิตไม่ได้เป็นเพียงผู้สมัครที่เหมาะเป็น
ตัวดูดซับที่มีประสิทธิภาพสูงในการลบสารหนูจากน้ำ แต่
การแปล กรุณารอสักครู่..

ไบโอชาร์เป็นสีดำคาร์บอนสร้างผ่านความร้อนหรือด้วยการแปลงชีวมวลสำหรับใช้งานด้านสิ่งแวดล้อม มันคือมั่นคงแข็งที่อุดมไปด้วยคาร์บอน และสามารถใช้เป็นปริมาณการเก็บกักคาร์บอนในดินหลายพันปี ( วอร์เดิล et al . , 2008 ) เมื่อใช้กับดินไบโอชาร์สามารถแนะนำประโยชน์หลาย รวมทั้งการปรับปรุงดินเพิ่มผลผลิต เพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดินและธาตุอาหารความสามารถในการ จับน้ำ และลดปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากดินเพื่อลดภาวะโลกร้อน ( เลห์มันน์ et al . , 2008 )ความพยายามในการวิจัยหลายได้รับการทำเพื่อประเมินไบโอชาร์เป็นการดูดซับในการขจัดคราบต่างๆ ระบบบำบัดน้ำเสียการปนเปื้อนโลหะหนัก ได้แก่ ธาตุอาหาร และอินทรีย์สารประกอบ ( บิสลีย์ et al . , 2010 ; inyang et al . , 2012 ; ยาว et al . ,2012 ) มันได้รับรายงานว่าไบโอชาร์แปลงจากไม้เนื้อแข็งมีความสามารถที่มีศักยภาพ แต่อาจไม่สูง ประคองสารหนูจากสารละลาย และ marmiroli ( บิสลีย์ ,2011 ) มีช่วงกว้างของวัตถุดิบที่สามารถใช้ในการผลิตไบโอชาร์ใช้ดูดซับต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ ซึ่งมีโอกาสสดใสสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีการกำจัดสารหนูใหม่ การปรับปรุงต่อไปของเทคโนโลยีผ่านการส่งเสริมคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพของไบโอชาร์ใช้ดูดซับสามารถมองเห็นภาพ เพราะส่วนใหญ่ของbiochars โดยตรงผลิตจากสารตั้งต้นได้โดยไม่ต้องใด ๆการปรับเปลี่ยนเมื่อเร็ว ๆนี้ เทคโนโลยีทางเลือกที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้สร้าง / แก้ไข biochars เอามลพิษต่าง ๆ ได้แก่ฟอสเฟต , โลหะหนักและสารอินทรีย์จากน้ำโซลูชั่น ( inyang et al . , 2010 , 2011 ; ยาว et al . , 2011a , B ; จางet al . , 2012 ) ตัวอย่างเช่น พย่อยชีวมวลเหลือใช้ที่ถูกใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิต biochars วัสดุวิศวกรรมซึ่งมีความสามารถในการดูดซับโลหะหนักและฟอสเฟตสูง( inyang et al . , 2554 , 2011 ; ยาว et al . , 2011a , B ) การปรับเปลี่ยนแบตเตอรี่ของไบโอชาร์ hydrothermally ผลิตจากถั่วลิสง ฮัลล์ สามารถนําไปการเปิดใช้งาน และช่วยเพิ่มความสามารถในการขจัดโลหะหนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสารตะกั่ว จากน้ำ ( Xue et al . , 2012 ) เพราะเหนื่อย ไบโอชาร์ดูดซับอาจมีจำนวนมากมลพิษ เมื่อใช้สารไบโอชาร์จะใช้รักษาแหล่งน้ำธรรมชาติ ต้องมีการพัฒนาเทคนิคเพื่อเก็บมลพิษดูดซับจากสารละลายให้หนักหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของรอง เทคนิคดังกล่าวสามารถสั่งบรรลุหรือไบโอชาร์ใช้ดูดซับc-fe2o3 อนุภาคได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลาย ไม่เพียง แต่เป็นข้อมูล ferrofluids กระเป๋า แต่ยังเป็นผู้สมัครที่มีแนวโน้มสำหรับชีวโมเลกุลเพื่อตรวจจับ และพลังงานสะอาด นอกจากนี้ cfe2o3 เป็นตัวแทนการดูดซับที่มีประสิทธิภาพสำหรับสารเคมีต่าง ๆสารประกอบ เช่น โลหะหนัก สีย้อมอินทรีย์ และ ยาปฏิชีวนะ( baikousi et al . , 2012 ; Xu et al . , 2011 ; จู et al . , 2011 ) การดูดซับสารหนูอนุภาคเหล็กออกไซด์พบว่าเป็นที่มีประสิทธิภาพสูงตัวเลือกในการกำจัดสารหนู ( aredes et al . , 2012 ; velickovic et al . ,2012 ) นอกจากนี้ เหนื่อย / ใช้อนุภาคเหล็กออกไซด์ อาจเป็นแม่เหล็กเก็บข้อมูลหลังการใช้ ซึ่งสนับสนุนการรีไซเคิลของภาระของตัวดูดซับ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการสูงของพื้นผิวพลังงานที่เกิดจากแรงแรงแวนเดอร์วาลส์ , c-fe2o3 นาโนมีแนวโน้มที่จะฟอร์มมวลรวมในน้ำโซลูชั่นซึ่งสามารถลดพื้นที่ผิวและการดูดซับความสามารถรวมทั้งเพิ่มค่าใช้จ่าย ดังนั้น ไบโอชาร์ / cfe2o3 ประกอบอาจจะถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ไม่สามารถทำได้โดยการใด ๆของส่วนประกอบที่ทำคนเดียวในงานนี้ เป็นนวนิยายควอนตัมดอต c-fe2o3 ไบโอชาร์ / แม่เหล็กคอมโพสิตที่มีประสิทธิภาพเชื่อมโยงเครือข่ายเป็น 3D ไบโอชาร์ประดิษฐ์ผ่านการแปลงความร้อน ( แยก ) ของ FeCl3 ก่อนปฏิบัติจำนวนสิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่ ( ฝ้าย ไม้ ) ส่วนไบโอชาร์เครือข่ายสามารถได้อย่างมีประสิทธิภาพป้องกัน c-fe2o3 อนุภาคจากท . นอกจากนี้ไบโอชาร์ / c-fe2o3 ประกอบเป็นผู้สมัครเหมาะเป็นประสิทธิภาพสูง ดูดซับเอาสารหนูจากน้ำแต่
การแปล กรุณารอสักครู่..
