Recently, an alternative technology

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 is also
easily magnetically collected after adsorption. It is anticipated that
the versatile method presented here can be extended to induce the
assembly of functional metal oxides and biochar from various biomaterials via one step into different composites with multi-functionalities for different applications.
2. Methods
2.1. Materials
Ferric chloride hexahydrate (FeCl36H2O) and sodium arsenate
dibasic heptahydrate (Na2HAsO47H2O), and methylene blue
(C16H18N3SCl) of analytical grade were purchased from Fisher Scientific and used as received. All chemical solutions were prepared
using deionized (DI) water (18.2 MO) (Nanopure water, Barnstead),
which was also used to rinse and clean the samples. Cottonwood,
a common agricultural residue material, was collected in Gainesville, FL as the feedstock biomass for biochar-based composite
production.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เมื่อเร็ว ๆ นี้ เทคโนโลยีทางเลือกการพัฒนาการใช้ biochars ออกแบบ/แก้ไขเพื่อเอาสารพิษต่าง ๆ รวมทั้งฟอสเฟต โลหะหนัก สารอินทรีย์ จากอควี และโซลูชั่น (Inyang et al. 2010, 2011 ยาว et al. 2011a, b จางet al. 2012) ตัวอย่างเช่น anaerobically วมวลถูกย่อยใช้เป็นวัสดุวัตถุดิบในการผลิตวิศวกรรม biocharsที่มีความสามารถสูงการดูดซับโลหะหนักและฟอสเฟต(Inyang et al. 2012, 2011;; ยาว et al. 2011a, b) ปรับเปลี่ยน H2O2ของ hydrothermally ผลิตจากถั่วลิสงฮัลล์เกษตรกรสามารถนำไปสู่การเปิดใช้งาน และช่วยเพิ่มความสามารถในการเอาโลหะหนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งตะกั่ว จากน้ำ (Xue et al. 2012) เนื่องจากหมด adsorbents เกษตรกรอาจประกอบด้วยจำนวนมากสารมลพิษ เมื่อมีใช้ adsorbents ที่เกษตรกรใช้ในการรักษาแหล่งน้ำธรรมชาติ มีความต้องการพัฒนาเทคนิคเพื่อรวบรวม adsorbents รับภาระมลพิษจากละลายไปหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนที่รอง เทคนิคดังกล่าวสามารถแนบเนียนทำการค้าของเกษตรกรตาม adsorbentsc Fe2O3 อนุภาคมีการใช้กันอย่างแพร่หลายไม่เพียงแต่ เป็น ferrofluids การจัดเก็บข้อมูล แต่ยัง เป็นผู้ที่กำหนดการโมเลกุลชีวภาพเกี่ยวกับภาพ ตรวจวัด พลังงาน สะอาด นอกจากนี้ cFe2O3 เป็นตัวแทนการดูดซับความชื้นที่มีประสิทธิภาพสำหรับสารเคมีต่าง ๆสาร เช่นโลหะหนัก ย้อมสีอินทรีย์ และยาปฏิชีวนะ(Baikousi et al. 2012 Xu et al. 2011 Zhu et al. 2011) ดูดซับof arsenic on iron oxide particles was found to be a highly effectiveoption for arsenic removal (Aredes et al., 2012; Velickovic et al.,2012). Additionally, exhausted/spent iron oxide particles may bemagnetically collected after use, which favors the recycling of thepollutant-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 aqueoussolutions, which dramatically decrease the surface area andadsorption abilities as well as increase the cost. So biochar/cFe2O3 composite may be created to obtain properties that cannotbe achieved by any of the components acting alone.In this work, a novel self-assembled magnetic biochar/c-Fe2O3composite with robust interconnected 3D biochar networks wasfabricated via thermal conversion (pyrolysis) of FeCl3 pre-treatedbiomass (cotton wood). The biochar networks can efficientlyprevent the c-Fe2O3 particles from aggregating. In addition, thebiochar/c-Fe2O3 composite is not only an ideal candidate as ahigh-efficiency adsorbent to remove arsenic from water but is alsoeasily magnetically collected after adsorption. It is anticipated thatthe versatile method presented here can be extended to induce theassembly of functional metal oxides and biochar from various biomaterials via one step into different composites with multi-functionalities for different applications.2. วิธี2.1. วัสดุHexahydrate คคลอไรด์ (FeCl3 6H2O) และโซเดียม arsenatedibasic ลัง (Na2HAsO4 7H2O), และเมทิลีสีน้ำเงิน(C16H18N3SCl) ของเกรดวิเคราะห์ซื้อจากชาวประมงวิทยาศาสตร์ และใช้เป็นได้รับ น้ำยาทั้งหมดถูกจัดทำขึ้นใช้น้ำ (DI) จุ (18.2 MO) (Nanopure น้ำ Barnstead),ซึ่งยังใช้ในการล้าง และทำความสะอาดตัวอย่าง ไม้ค็อตรวบรวมวัสดุสารตกค้างทางการเกษตรทั่วไป ในเกนส์วิลล์ FL เป็นวัตถุดิบชีวมวลสำหรับเกษตรกรคะแนนคอมโพสิตการผลิต