7. Modified biochars for water filt

7. Modified biochars for water filtration
7.1. Magnetic biochars
Innovations incorporating engineered nanoparticles into biochar production could improve biochar functioning in soil fertility enhancement, carbon sequestration and wastewater treatment applications (Inyang et al., 2014). Adsorbent magnetization is an emerging water remediation area to overcome filtration problems of non-magnetic adsorbents. Magnetic adsorbents can easily be recovered from contaminated water containing suspended solids, oil and grease using low strength external magnetic fields. Impurities may cause adsorbent fouling requiring frequent separation/regeneration. Magnetic separation simplifies isolation and washing, followed by redispersion. Few papers have appeared where fast or slow pyrolysis biochars were magnetized, characterized and use to treat water.

Magnetic oak wood (MOWBC) and oak bark (MOBBC) biochars were obtained by fast pyrolysis (400 and 450 °C) during bio-oil production in an auger-fed reactor and used for aqueous Cd2+ and Pb2+ remediation (Mohan et al., 2014). Aqueous biochar suspensions were magnetized by mixing with aqueous Fe3+/Fe2+ solutions, followed by NaOH, causing mixed iron oxides to nucleate and bind. The S BET of the magnetic oak wood and bark chars were 6.1 and 8.8 m2/g, respectively. Magnetic chars remediated Pb2+ and Cd2+ better [View the MathML source (Pb2+:30.2 & Cd2+: 7.4 mg/g), View the MathML source (Pb2+ 10.13 & 2.87 mg/g)] than the nonmagnetic biochars [View the MathML source (Pb2+:2.62 & Cd2+: 0.37 mg/g); View the MathML source (Pb2+ 13.10 & 5.40 mg/g)] previously reported ( Mohan et al., 2007b) ( Tables 2 and SM2). More adsorption occurred than expected based on the chars’ SBET values ( Mohan et al., 2014). Adsorption of Pb2+ and Cd2+ was largest at the highest pH values because carboxylic acids anhydrides, and phenols become carboxylate and phenoxide anions. Columbic attractions bound free Pb2+ and Cd2+ and other hydrated Pb and Cd cations.

Three magnetic biochars (MOP250, MOP400, MOP700) were formed by chemical co-precipitation of Fe3+/Fe2+ on orange peel powder and subsequest 250, 400 and 700 °C pyrolysis (Chen et al., 2011a). Iron oxide (magnetite) formation occurred in one-step magnetic biochar preparation. These were applied to aqueous phosphate, naphthalene and p-nitrotoluene remediation. A higher organic content remained in the magnetic versus nonmagnetic biochars after pyrolysis. Iron oxide in the char did not contribute to naphthalene or p-nitrotoluene sorption ( Chen et al., 2011a). Naphthalene and p-nitrotoluene sorption on magnetic biochars increased with higher pyrolysis temperatures. Sorption was a combination of adsorption and partition. Magnetic orange peel biochars had higher phosphate sorption efficiencies than their nonmagnetic analogs, indicating bound iron oxide aggregates assisted in phosphate removal ( Chen et al., 2011a).

7.2. Chemically modified biochars
Nanocomposites containing MgO were made by pyrolyzing (600 °C, N2) MgCl2 with biomass feedstocks (sugar beet tailings, sugarcane bagasse, cottonwoods, pine woods, and peanut shells) (Zhang et al., 2012a). MgO particles were well dispersed over the biochar surface. Micropores predominated. These nanocomposites were used to remove phosphate and nitrate from water. An adsorption capacity of 835 mg/g (phosphate) was achieved by sugar beet tailing composites. Peanut shell/MgO biochar adsorbed ∼12% nitrate from water, highest among these chars, with an adsorption capacity of 94 mg/g. These high nitrate and phosphate capacities may be due to surface area and porosity enhancement by introducing MgO (Zhang et al., 2012a).

Hybrid multi-walled carbon nanotube (CNT)-coated biochars were made by dip-coating biomass into varying concentrations of carboxyl-functionalized CNT solutions (0.01% and 1% w/w) prior to slow pyrolysis (tubular furnace) at 600 °C/1 h at 10 °C/min under N2 (Inyang et al., 2014). Untreated hickory (HC) and bagasse biochars (BC) and CNT–biochar composites (HC–CNT and BC–CNT) were characterized and used for methylene blue (MB) adsorption. CNT addition significantly enhanced the HC–CNT-1% and BC–CNT-1% thermal stabilities, surface areas (351 and 390 m2/g), and pore volumes (0.14 and 0.22 cc g−1, respectively) (Inyang et al., 2014). Electrostatic attraction dominated MB sorption and diffusion controlled MB’s adsorption rate (Inyang et al., 2014).

A comparative study of the adsorption capacity of functionalized carbon nanotubes (CNTs) and magnetic biochar from empty fruit branches for Zn2+ removal was reported (Mubarak et al., 2013). Maximum Zn2+ adsorption capacities were 1.05 and 1.18 mg/g for functionalized CNT and magnetic biochar, respectively (Mubarak et al., 2013) (Tables 2 and SM2). A biochar/AlOOH nano-flake nanocomposite was fabricated from AlCl3-pretreated biomass through slow pyrolysis in N2 at 600 °C for 1 h (Zhang and Gao, 2013). This was a highly effective adsorbent to remove arsenic, methylene blue, and phosphate. The Langmuir capacity of methylene blue adsorption on the biochar/AlOOH (∼85000 mg/kg) was 10 times higher than that of the corresponding biochar without aluminum treatment (8000 mg/kg) (Zhang et al., 2012b). The Langmuir adsorption capacity of phosphate and arsenic on the biochar/AlOOH was ∼135,000 and ∼17410 mg/kg, respectively (Zhang and Gao, 2013). Magnetic aerobically digested sewage sludge [SBET 188 m2/g] and magnetic undigested sewage sludge [SBET 375 m2/g] biochars were prepared in a horizontal furnace at a 10 °C/min heating rate for 2 h at 600 °C under N2 and successfully applied to for 1-diazo-2-naphthol-4-sulfonic acid adsorption ( Gu et al., 2013). Another magnetic (saturation magnetization of 69.2 emu/g) biochar, with colloidal or nanosized γ-Fe2O3 particles embedded in the porous matrix, was fabricated via FeCl3-treated cottonwood pyrolysis at 600 °C in N2 environment for 1 h ( Zhang et al., 2013). A large quantity of γ-Fe2O3 particles with sizes from hundreds of nanometers to several micrometers grew within the porous biochar. Its sorption capacity for As(V) removal was 3,147 mg/kg ( Zhang et al., 2013) ( Tables 2 and SM2).

7.3. Biochar as an activated carbon precursor
Biochar is a high heating value solid fuel commonly used in kilns and boilers. It was evaluated as a feed to produce activated carbons at 535 °C (Azargohar and Dalai, 2006). Activated carbons that resulted had internal surface areas >500 m2/g versus 10 m2/g for the precursor biochar. This activated carbon was highly microporous, confirmed by SEM analysis. FT-IR spectroscopy proved aromatization had occurred. The BET surface area of Luscar char increased more than 10-fold upon steam activation (Azargohar and Dalai, 2005). This adsorbent’s high micropore to mesopore area, its methylene blue adsorption number, pore volume and average pore diameter demonstrated a broad potential. Operating conditions for biochar activation were investigated using a central composite design (CCD) study (Azargohar and Dalai, 2008). The relationship between biochar-based activated carbon’s physicochemical properties and phenanthrene adsorption was investigated (Park et al., 2013). Steam-activation’s ability to add value to fast-pyrolysis bio-chars was studied (Lima et al., 2010). Broiler litter, alfalfa stems, switchgrass, corn cob, corn stover, guayule bagasse, guayule shrub, soybean straw were all converted to chars by fast pyrolysis in a fluidized-bed. The surface areas of these biochars and their corresponding steam-activated counterparts were determined. All were used for aqueous copper, cadmium, nickel and zinc removal. Surface areas increased with steam activation from negligible to 136–793 m2/g with concomitant pore development. Metal ion adsorption varied with feedstock but always increased with steam activation (Lima et al., 2010) (Tables 2 and SM2).

8. Comparative evaluation of biochars
Adsorption capacities of many biochars for different contaminants are summarized in Table 2 and the comprehensive Table SM2. It is very difficult to directly compare adsorption capacities due to a lack of consistency in the literature data. Sorption capacities were reported at different pHs, temperatures, adsorbate concentration ranges, biochar doses, particle sizes and surface areas. The biochars have been used to treat ground water, drinking water, synthetic industrial wastewater and actual wastewater. The types and concentrations of interfering ions are different and seldom documented. Some adsorption capacities were reported in batch experiments and others in column modes. These cannot be readily compared. In batch sorption experiments, the sorption capacities were computed by the Langmuir or Freundlich isotherms or experimentally. This makes comparisons more complicated to pursue. Recycling studies after desorption steps are largely missing in the literature. In other words, direct comparisons of the tested adsorbents are largely impossible. Keeping these caveats in mind, some of the best biochars having high capacities for selected contaminants were chosen and compared using a bar diagram (Fig. 2).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

7. biochars สำหรับกรองน้ำปรับเปลี่ยน
7.1 แม่เหล็ก biochars
เพจเก็บกักออกแบบที่เป็น biochar สามารถปรับปรุงการทำงานในการปรับปรุงความอุดมสมบูรณ์ของดิน sequestration คาร์บอน และการประยุกต์ใช้บำบัดน้ำเสีย (Inyang et al., 2014) biochar นวัตกรรม Adsorbent magnetization จะเกิดน้ำเพื่อพื้นที่เพื่อเอาชนะปัญหากรอง adsorbents แม่เหล็ก Adsorbents แม่เหล็กสามารถได้อย่างง่ายดายกู้คืนจากน้ำปนเปื้อนที่ประกอบด้วยของแข็งระงับ น้ำมัน และไขมันที่ใช้แรงน้อยสนามแม่เหล็กภายนอก สิ่งสกปรกอาจทำให้เกิด fouling adsorbent ต้องฟื้นฟูบ่อย ๆ แยก แยกแม่เหล็กช่วยให้ง่ายแยกและซักผ้า ตาม redispersion เอกสารไม่มีปรากฏ ที่รวดเร็ว หรือช้าชีวภาพ biochars มีแม่เหล็ก ลักษณะ และการรักษาน้ำ

โอ๊คและไม้โอ๊คแม่เหล็ก (MOWBC) เปลือกได้ โดยรวดเร็วชีวภาพ (400 และ 450 ° C) ในระหว่างการผลิตน้ำมันชีวภาพในเครื่องปฏิกรณ์การเลี้ยงชอน และใช้สำหรับอควี Cd2 และ Pb2 ผู้เชี่ยวชาญ (โมฮาน et al., 2014) biochars (MOBBC) ฟโร biochar อควีขึ้นไปี โดยผสมด้วยอควี Fe3 /Fe2 โซลูชั่น ตาม ด้วย NaOH สาเหตุผสมเหล็กออกไซด์ nucleate และผูก เดิมพัน S ของตัวแม่เหล็กโอ๊คไม้และเปลือกข้อมูลอักขระมีขนาด 6.1 และ 8.8 m2/g ตามลำดับ ข้อมูลอักขระแม่เหล็ก remediated การ Pb2 และ Cd2 ดี [ดูต้น MathML (Pb2: 30.2 & Cd2: 7.4 mg/g), ดูต้น MathML (& Pb2 10.13 2.87 mg/g)] กว่า nonmagnetic biochars [ดูต้น MathML (Pb2: 2.62 & Cd2: 0.37 มิลลิกรัม/กรัม); ดูต้น MathML (Pb2 13.10 & 540 mg/g)] ก่อนหน้านี้ รายงาน (โมฮาน et al., 2007b) (ตารางที่ 2 และ SM2) ดูดซับเพิ่มเติมเกิดขึ้นกว่าที่คาดไว้ตามค่าของข้อมูลอักขระ SBET (โมฮาน et al., 2014) ดูดซับ Pb2 และ Cd2 ถูกที่ใหญ่ที่สุดที่ค่า pH สูงเนื่องจากกรด carboxylic anhydrides และ phenols เป็น anions carboxylate และ phenoxide สถานที่ท่องเที่ยว columbic ผูก Pb2 และ Cd2 และอื่น ๆ hydrated Pb และ Cd เป็นของหายาก

biochars แม่เหล็กสาม (MOP250, MOP400, MOP700) ได้ก่อตั้งขึ้น โดยฝนร่วมเคมีของ Fe3 /Fe2 ผงเปลือกส้มและ subsequest 250, 400 และ 700 ° C ชีวภาพ (Chen et al., 2011a) เหล็กออกไซด์ (magnetite) ก่อเกิดขึ้นในขั้นตอนเดียวเตรียม biochar แม่เหล็ก เหล่านี้ถูกนำไปใช้กับอควีฟอสเฟต แนฟทาลีน และ p nitrotoluene เพื่อ เนื้อหาอินทรีย์สูงยังคงในแม่เหล็กเมื่อเทียบกับ nonmagnetic biochars หลังจากไพโรไลซิ เหล็กออกไซด์ในอักขระไม่ได้ร่วมแนฟทาลีนหรือพี nitrotoluene ดูด (Chen et al., 2011a) แนฟทาลีนและ p nitrotoluene ดูดบน biochars แม่เหล็กเพิ่มขึ้น ด้วยชีวภาพอุณหภูมิสูง ดูดได้ดูดซับและพาร์ติชัน ส้มแม่เหล็กลอก biochars มีประสิทธิภาพดูดฟอสเฟตสูงกว่า analogs ของ nonmagnetic แสดงผูกเพิ่มเหล็กออกไซด์ช่วยในการกำจัดฟอสเฟต (Chen et al., 2011a)

7.2 การปรับเปลี่ยนสารเคมี biochars
สิทประกอบด้วย MgO ทำ โดย pyrolyzing (600 ° C N2) MgCl2 มีวมวลชีวมวล (tailings นทาน ชานอ้อยอ้อย cottonwoods ป่าสน และเปลือกถั่วลิสง) (Zhang et al., 2012a) MgO อนุภาคมีกระจายดีกว่าผิว biochar Micropores predominated สิทเหล่านี้ถูกใช้เพื่อเอาไนเตรตและฟอสเฟตออกจากน้ำ ความจุการดูดซับของ 835 mg/g (ฟอสเฟต) สำเร็จ โดยนทาน tailing คอมโพสิต ถั่วลิสง เปลือก/MgO biochar adsorbed ไนเตรต% ∼12 จากน้ำ ข้อมูลอักขระเหล่านี้ ด้วยกำลังการดูดซับของ 94 mg/g สูงสุด ความจุไนเตรตและฟอสเฟตเหล่านี้สูงอาจเกิดจากการปรับปรุงพื้นที่และ porosity ผิว โดยการแนะนำ MgO (Zhang et al., 2012a) ได้

ผสมท่อนาโนคาร์บอนผนังหลาย (CNT) -เคลือบ biochars ทำ โดยจุ่มเคลือบชีวมวลในความเข้มข้นแตกต่างกัน carboxyl functionalized บริษัทโซลูชั่น (0.01% และ 1% w/w) ก่อนช้าชีวภาพ (ท่อเตา) ที่ 600 ° C/1 h ที่ 10 ° C/นาที ภายใต้ N2 (Inyang et al., 2014) ไม่ถูกรักษาพันธุ์ (HC) และชานอ้อย biochars (BC) และคอมโพสิต CNT – biochar (HC-CNT และ BC – CNT) มีลักษณะ และใช้สำหรับดูดซับสีฟ้าเมทิลีนได (MB) นอกจากนี้บริษัทอย่างมีนัยสำคัญเพิ่ม HC-บริษัท - 1% และ BC – บริษัท - 1% ความร้อนหงิม ๆ พื้นที่ผิว (351 และ 390 m2/g), และปริมาณรูขุมขน (0.14 และ$ 0.22 ซีซี g−1 ตามลำดับ) (Inyang et al., 2014) เที่ยวงานครอบงำ MB ดูด และแพร่ควบคุมอัตราการดูดซับของ MB (Inyang et al., 2014)

ศึกษาเปรียบเทียบกำลังการดูดซับของ functionalized คาร์บอน nanotubes (CNTs) และแม่เหล็ก biochar จากล้างผลไม้สาขา Zn2 เอาถูกถาม (Mubarak et al., 2013) ความจุสูงสุด Zn2 ดูดซับได้ 1.05 และ 118 mg/g สำหรับ functionalized การ CNT และ biochar แม่เหล็ก ตามลำดับ (Mubarak et al., 2013) (ตารางที่ 2 และ SM2) สิต biochar/AlOOH นาโนเกล็ดถูกหลังสร้างจาก AlCl3 pretreated ชีวมวลทางชีวภาพช้าใน N2 ที่ 600 ° C สำหรับ h 1 (เตียวและเกา 2013) นี้เป็น adsorbent มีประสิทธิภาพสูงเพื่อเอาสารหนู สีน้ำเงินเมทิลีนได และฟอสเฟต กำลังการผลิต Langmuir ของบลูเมทิลีนไดดูดซับในการ biochar/AlOOH (∼85000 mg/kg) มี 10 ครั้งสูงกว่าของ biochar สอดคล้องกันโดยรักษาอลูมิเนียม (8000 mg/kg) (Zhang et al., 2012b) กำลังดูดซับ Langmuir ฟอสเฟตและสารหนูใน biochar/AlOOH เป็น ∼135, 000 และ ∼17410 มิลลิกรัม/กิโลกรัม ตามลำดับ (เตียวและเกา 2013) ตะกอนน้ำเสีย aerobically เจ่าแม่เหล็ก [SBET 188 m2/g] และน้ำแม่เหล็ก undigested ตะกอน [SBET 375 m2/g] biochars ได้เตรียมในเตาแนวนอนที่เป็น 10 ° C/นาที ความร้อนอัตราสำหรับ h 2 ที่ 600 ° C ภายใต้ N2 และนำไปใช้เพื่อการดูดซับกรด 1-diazo-2-naphthol-4-sulfonic (กู et al., 2013) อีกแม่เหล็ก biochar (เข้ม magnetization ของ emu 69.2 g) กับ colloidal หรืออนุภาคγ Fe2O3 ตัวรองที่ฝังอยู่ในเมตริกซ์ porous ถูกหลังสร้างทางชีวภาพถือ FeCl3 คอทเทจวู๊ดที่ 600 ° C ในสภาพแวดล้อม N2 สำหรับ h 1 (Zhang et al., 2013) ขนาดใหญ่ปริมาณของγ Fe2O3 อนุภาคมีขนาดจาก nanometers การคัลไมโครมิเตอร์แบบหลายเติบโตภายใน porous biochar ความสามารถในการดูดมันเอา As(V) ได้ 3,147 mg/kg (Zhang et al., 2013) (ตารางที่ 2 และ SM2)

7.3 Biochar เป็นสารตั้งต้นเป็นคาร์บอน
Biochar คือ ค่าความร้อนสูงมักใช้เชื้อเพลิงแข็งในเตาเผาและหม้อไอน้ำ มันถูกประเมินว่าตัวดึงข้อมูลการเปิดใช้งาน carbons ที่ 535 ° C (Azargohar และ Dalai, 2006) Carbons เปิดใช้งานที่ส่งผลให้มีพื้นที่ผิวภายใน > m2 500 กรัมเทียบกับ m2 10 กรัมสำหรับ biochar สารตั้งต้น คาร์บอนนี้ถูกสูง microporous ยืนยัน โดยการวิเคราะห์ SEM FT-IR aromatization กพิสูจน์ได้เกิดขึ้น พื้นที่ใกล้เคียงของอักขระ Luscar เพิ่มขึ้นกว่า 10-fold เมื่อเปิดใช้ไอน้ำ (Azargohar และ Dalai, 2005) Micropore สูงนี้ adsorbent mesopore พื้นที่ หมายเลขของบลูเมทิลีนไดดูดซับ ปริมาณรูขุมขน และรูขุมขนค่าเฉลี่ยเส้นผ่าศูนย์กลางแสดงศักยภาพกว้าง เงื่อนไขการดำเนินงานสำหรับการเรียกใช้ biochar ถูกตรวจสอบโดยใช้การศึกษาการออกแบบคอมโพสิตเซ็นทรัล (CCD) (Azargohar และ Dalai, 2008) ความสัมพันธ์ระหว่างพื้นฐาน biochar คาร์บอนของ physicochemical คุณสมบัติดูดซับฟีแนนทรีนถูกสอบสวน (สวนร้อยเอ็ด al., 2013) ไอน้ำเปิดความสามารถในการเพิ่มมูลค่าให้รวดเร็วชีวภาพชีวภาพข้อมูลอักขระถูกศึกษา (ลิมา et al., 2010) แคร่ไก่เนื้อ ลำต้น alfalfa, switchgrass ข้าวโพด ข้าวโพด stover ชานอ้อย guayule พุ่ม ไม้ guayule ฟางถั่วเหลืองได้ทั้งหมดถูกแปลงเป็นข้อมูลอักขระ โดยชีวภาพอย่างรวดเร็วใน fluidized-เตียง พื้นที่ผิวของ biochars เหล่านี้และคู่ใช้ไอน้ำของพวกเขาเกี่ยวข้องถูกกำหนด ทั้งหมดใช้สำหรับการกำจัดทองแดง แคดเมียม นิกเกิล และสังกะสีอควี เพิ่มพื้นที่ผิว ด้วยไอน้ำเรียกใช้งานจากระยะ 136 – 793 m2/g กับพัฒนามั่นใจรูขุมขน ดูดซับไอออนโลหะ ด้วยวัตถุดิบที่แตกต่างกัน แต่จะเพิ่มขึ้น ด้วยไอน้ำเปิด (ลิมา et al., 2010) (ตารางที่ 2 และ SM2)

8 ประเมินผลเปรียบเทียบของ biochars
กำลังดูดซับของ biochars หลายสารปนเปื้อนต่าง ๆ ที่สรุปในตารางที่ 2 และ SM2 ตารางครอบคลุม เป็นการยากที่จะเปรียบเทียบกำลังการดูดซับเนื่องจากการขาดของความสอดคล้องในข้อมูลวรรณกรรมโดยตรง มีรายงานกำลังดูดที่ pHs ต่าง ๆ อุณหภูมิ adsorbate ช่วงความเข้มข้น ปริมาณ biochar ขนาดอนุภาค และพื้นที่ผิว Biochars มีการใช้ในการรักษาน้ำใต้ดิน น้ำดื่ม น้ำเสียอุตสาหกรรมสังเคราะห์ และน้ำเสียจริง ชนิดและความเข้มข้นของประจุรบกวนแตกต่างกัน และไม่ใคร่มีเอกสาร กำลังดูดซับบางมีรายงานในชุดทดลองและอื่น ๆ ในคอลัมน์โหมด เหล่านี้ไม่สามารถพร้อมเปรียบเทียบ ในการทดลองชุดดูด กำลังดูดถูกคำนวณ โดย isotherms Langmuir หรือ Freundlich หรือ experimentally นี้ทำให้เปรียบเทียบความซับซ้อนมากขึ้นไล่ รีไซเคิลศึกษาหลังจากขั้นตอนการ desorption ส่วนใหญ่พบในวรรณคดี ในคำอื่น ๆ adsorbents ทดสอบเปรียบเทียบโดยตรงเป็นไปไม่ได้ใหญ่ รักษาข้อเหล่านี้ในจิตใจ บางสุด biochars มีความจุสูงสำหรับสารปนเปื้อนที่เลือกที่ถูกเลือก และเปรียบเทียบโดยใช้แถบไดอะแกรม (Fig. 2)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

7 . แก้ไข biochars กรองน้ำ
7.1 . แม่เหล็ก biochars
นวัตกรรมผสมผสานวิศวกรรมนาโนในการผลิตไบโอชาร์สามารถปรับปรุงการทำงานไบโอชาร์ในการเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดิน และการสะสมคาร์บอนบำบัดน้ำเสีย ( inyang et al . , 2010 )ดูดซับการสะกดจิตเป็นใหม่ ฟื้นฟูพื้นที่การกรองน้ำเพื่อเอาชนะปัญหาของแม่เหล็ก ดูดซับ สารแม่เหล็กสามารถกู้คืนจากน้ำที่มีสารแขวนลอยปนเปื้อนน้ำมันและไขมันต่ำแรงภายนอกโดยใช้สนามแม่เหล็ก อาจทำให้เกิดการดูดซับสิ่งสกปรกเปรอะเปื้อนให้บ่อย ๆแยก / ตัวเองการแยกแม่เหล็กและสามารถแยกล้าง ตามด้วย redispersion . เอกสารไม่กี่มีปรากฏที่เร็วหรือช้าไพโร biochars เป็นมนุษย์แม่เหล็ก ลักษณะ และใช้ในการรักษาน้ำ

ไม้โอ๊กแม่เหล็ก ( mowbc ) และต้นโอ๊กเปลือกไม้ ( mobbc ) biochars ได้รับโดยไพโรไลซิสแบบเร็ว ( 400 และ 450 ° C ) ในระหว่างการผลิตน้ำมันไบโอ ในเครื่องปฏิกรณ์แบบใช้น้ำเลี้ยงสว่านและฟื้นฟู CD2 แบบเคลื่อนที่ ( Mohan et al . , 2010 ) สารละลายไบโอชาร์ช่วงล่างเป็นแม่เหล็ก โดยผสมกับน้ำ fe3 / fe2 โซลูชั่น ตามด้วย NaOH ทำให้ผสมเหล็กออกไซด์เพื่อ nucleate และมัดของเดิมพันของแม่เหล็กโอ๊กไม้และเปลือกไม้และตัวอักษรเป็น 6.1 8.8 ตารางเมตร / กรัม ตามลำดับ ตัวอักษรแม่เหล็ก และแบบเคลื่อนที่ remediated CD2 ดีกว่า [ ดู MathML แหล่ง ( แบบเคลื่อนที่ : 30.2 & CD2 : มิลลิกรัม / 7.4 กรัม ) ดู MathML แหล่ง ( แบบเคลื่อนที่ 10.13 &มิลลิกรัม / 2.87 กรัม ) กว่าติ biochars [ ดู MathML แหล่ง ( แบบเคลื่อนที่ : 2.62 & CD2 : มิลลิกรัม / 0.37 กรัม ) ; ดู Mathias-S แหล่งที่มา ( แบบเคลื่อนที่ 13.10 & 5มิลลิกรัม / 40 กรัม ) ] รายงานก่อนหน้านี้ ( Mohan et al . , 2007b ) ( ตารางที่ 2 และ SM2 ) การดูดซับมากกว่าขึ้นกว่าที่คาดไว้ตามชาร์ ' sbet ค่า ( Mohan et al . , 2010 ) การดูดซับแบบเคลื่อนที่ได้และใหญ่ที่สุดใน CD2 ค่าสูงสุด Ph เพราะกรดคาร์บอกซิลิกบุญวาสนา และฟีนอลเป็นคาร์บอกซิเลต และฟนอกไซดแอนไอออนสถานที่ท่องเที่ยว columbic ผูกพันแบบเคลื่อนที่ฟรีและ CD2 และ hydrated ตะกั่วและสารซีดี

3 biochars แม่เหล็ก ( mop250 mop400 mop700 , , ) เกิดขึ้นโดยการตกตะกอนเคมี Co fe3 / fe2 ในผงเปลือกส้มและ subsequest 250 , 400 และ 700 องศา C ไพโรไลซิส ( Chen et al . , 2011a ) เหล็กออกไซด์ ( แม่เหล็ก ) สร้างขึ้นในขั้นตอนเดียว แม่เหล็กไบโอชาร์เตรียม .เหล่านี้ถูกใช้กับสารละลายฟอสเฟตธาลีน และ p-nitrotoluene การฟื้นฟู เป็นสารอินทรีย์สูงขึ้นเนื้อหายังคงอยู่ในแม่เหล็กและติ biochars หลังจากที่ไพโรไลซีส เหล็กออกไซด์ใน char ไม่ได้มีส่วนร่วมในการดูดซับแนฟธาลีนหรือ p-nitrotoluene ( Chen et al . , 2011a ) และการดูดซับแนฟธาลีน p-nitrotoluene บน biochars แม่เหล็กเพิ่มขึ้นสูงกว่าค่าอุณหภูมิคือการรวมกันของการดูดซับและ ฉากกั้นห้อง แม่เหล็กเปลือกส้ม biochars สูงกว่าประสิทธิภาพของการดูดซับฟอสเฟตที่มีมากกว่าติ ระบุผูกเหล็กออกไซด์ผสมช่วยในการกำจัดฟอสเฟต ( Chen et al . , 2011a ) .

7.2 . การดัดแปรทางเคมี biochars
นาโนคอมโพสิตที่มีขึ้นได้โดย pyrolyzing ( 600 ° C2 ) ชุดระบบวัตถุดิบ ( หางแร่ , beet น้ำตาล กากอ้อย cottonwoods ต้นสนป่า และเปลือกถั่วลิสง ) ( Zhang et al . , 2012a ) อนุภาคแมกนีเซียมออกไซด์กระจายตัวดีกว่าผิวหน้าไบโอชาร์ . micropores ทะเลสาบสงขลา . นาโนคอมโพสิตเหล่านี้ถูกใช้ในการลบฟอสเฟตและไนเตรตจากน้ำ มีความสามารถในการดูดซับของ 835 mg / g ( ฟอสเฟต ) คือความโดยน้ำตาลตามคอมโพสิตถั่วลิสงเปลือก / MgO ไบโอชาร์ดูดซับ∼ 12% ไนเตรตจากน้ำสูงสุดของตัวอักษรเหล่านี้มีความสามารถในการดูดซับของ 94 มิลลิกรัม / กรัม ไนเตรท และฟอสเฟต ความจุสูงเหล่านี้ อาจเป็นเพราะพื้นที่ผิวและความพรุน เสริมโดยการแนะนำ mgO ( Zhang et al . ,

2012a )ลูกผสมหลายผนังท่อนาโนคาร์บอน ( CNT ) - เคลือบ biochars ถูกสร้างโดยชีวมวลจุ่มเคลือบในความเข้มข้นแตกต่างกันของ CNT โซลูชั่นที่มีหมู่คาร์บอกซิล ( 0.01 % และ 1% w / w ) ก่อนที่จะช้า ไพโรไลซีส ( ท่อเตา ) ที่ 600 ° C / 1 H 10 ° C / นาที ได้ที่ 2 ( inyang et al . , 2014 )ดิบ Hickory ( HC ) และชานอ้อย biochars ( BC ) และ CNT - ไบโอชาร์คอมโพสิต ( HC ) CNT และ BC – CNT ) มีลักษณะ และใช้สำหรับการดูดซับเมทิลีนบลู ( MB ) . นอกจากนี้ CNT อย่างมีนัยสำคัญปรับปรุง HC – cnt-1 % และ BC – cnt-1 % ความร้อนที่มีต่อพื้นที่ผิว ( 351 , 390 ตารางเมตร / กรัม ) และปริมาณรูพรุน ( 0.14 และ 0.22 CC G − 1 ตามลำดับ ) ( inyang et al . , 2010 )แรงดึงดูดทางไฟฟ้าสถิต ) บางครั้งการดูดซับและการแพร่ควบคุมอัตราการดูดซับ MB ( inyang et al . , 2010 ) .

การเปรียบเทียบการดูดซับที่มีคาร์บอน ( cnts ) และไบโอชาร์แม่เหล็กจากกิ่งผลไม้ที่ว่างเปล่าสำหรับการกำจัด zn2 รายงาน ( Mubarak et al . , 2013 ) ประสิทธิภาพการดูดซับสูงสุด zn2 เป็น 1.05 และ 118 mg / g และที่มีทั้งไบโอชาร์แม่เหล็ก ตามลำดับ ( Mubarak et al . , 2013 ) ( ตารางที่ 2 และ SM2 ) เป็นไบโอชาร์ / alooh นาโนนาโนคอมโพสิต ถูกประดิษฐ์จากเกล็ด alcl3 ไพโรไลซิสชีวมวลที่ผ่านผ่านช้าในก๊าซไนโตรเจนที่ 600 °องศาเซลเซียสเป็นเวลา 1 ชั่วโมง ( Zhang และเกา , 2013 ) นี้มีประสิทธิภาพสูงดูดซับเอาสารหนู เมธิลีนบลู และฟอสเฟตที่ขนาดความจุของการดูดซับเมทิลีนบลูในไบโอชาร์ / alooh ( ∼ 85 มก. / กก. ) 10 ครั้งสูงกว่าของไบโอชาร์ที่สอดคล้องกันโดยไม่อลูมิเนียมรักษา ( 8000 mg / kg ) ( Zhang et al . , 2012b ) มีตัวอย่างการดูดซับฟอสเฟตและสารหนูในไบโอชาร์ / alooh คือ∼ 135000 ∼และ 17410 mg / kg ตามลำดับ ( Zhang และเกา , 2013 )แม่เหล็ก aerobically ย่อยกาก [ sbet 188 ตารางเมตร / กรัม ) และแม่เหล็ก undigested กาก [ sbet 375 m2 / g ] biochars เตรียมในเตาแนวนอนที่ 10 ° C / นาทีอัตราความร้อน 2 ชั่วโมง 600 ° C ในภายใต้ 2 และประสบความสำเร็จใช้สำหรับการดูดซับกรด 1-diazo-2-naphthol-4-sulfonic ( กู et al . , 2013 ) แม่เหล็กอีก ( ความดึงดูดของ emu / g ไบโอชาร์ 69.2 ) ,กับคอลลอยด์หรือ nanosized γ - โดยอนุภาคที่ฝังอยู่ในเมทริกซ์พรุนถูกประดิษฐ์โดยการไพโรไลซิส FeCl3 Cottonwood ที่ 600 ° C ในสภาพแวดล้อม N2 1 H ( Zhang et al . , 2013 ) ปริมาณมากγ - Fe2O3 ที่มีอนุภาคขนาดนาโนเมตร จากหลายร้อยหลายไมโครเมตรเติบโตภายในไบโอชาร์ที่มีรูพรุน ความจุของการดูดซับ ( V ) การกำจัด 3147 มิลลิกรัม / กิโลกรัม ( Zhang et al . ,2013 ) ( ตารางที่ 2 และ SM2 ) .

7.3 . ไบโอชาร์เป็นถ่านกัมมันต์สารตั้งต้น
ไบโอชาร์เป็นค่าความร้อนสูงเชื้อเพลิงแข็งที่ใช้กันทั่วไปในเตาเผาและหม้อไอน้ำ . ได้ถูกประเมินเป็นอาหารเพื่อผลิตถ่านกัมมันต์ที่ 535 ° C ( azargohar และมีท , 2006 ) ถ่านกัมมันต์ที่ส่งผลให้มีพื้นผิวภายในพื้นที่ 500 ตารางเมตร / กรัม เมื่อเทียบกับ 10 m2 / g สำหรับสารตั้งต้นไบโอชาร์ .นี้คาร์บอนสูงด ยืนยันโดยการวิเคราะห์ SEM FT-IR spectroscopy พิสูจน์ฟอร์มได้เกิดขึ้น . เดิมพันพื้นที่ผิวของ luscar char เพิ่มขึ้นมากกว่า 10 เท่าเมื่อการกระตุ้นด้วยไอน้ำ ( azargohar และทะไล 2005 ) นี้ดูดซับสูง micropore เพื่อ mesopore พื้นที่ , ค่าการดูดซับเมทิลีนบลูเบอร์ปริมาณรูพรุนขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเฉลี่ยแสดงให้เห็นศักยภาพและรูขุมขนกว้าง สภาวะการทำการศึกษาโดยใช้ไบโอชาร์กลางการออกแบบคอมโพสิต ( CCD ) การศึกษา ( azargohar และมีท , 2008 ) ความสัมพันธ์ระหว่างไบโอชาร์ใช้ถ่านกัมมันต์ดูดซับโมเลกุลของฟีแนนทรีนและศึกษา ( ปาร์ค et al . , 2013 )การกระตุ้นด้วยไอน้ำของความสามารถในการเพิ่มมูลค่าให้กับไพโรไลซิสแบบเร็ว ไบโอ ชาร์ ศึกษา ( ลิมา et al . , 2010 ) ไก่ครอก ก้านสวิตซ์ alfalfa , ซังข้าวโพด , ข้าวโพดฝัก guayule , ชานอ้อย guayule ไม้พุ่ม ฟางถั่วเหลืองทั้งหมดถูกแปลงเป็นข้อมูลได้อย่างรวดเร็วโดยไพโรไลซิสในแบบฟลูอิไดซ์เบด . พื้นที่ผิวของ biochars เหล่านี้และไอน้ำที่สอดคล้องกันของพวกเขาเปิดใช้งานคู่ตัวอย่างทั้งหมดที่ใช้เป็นสารละลาย ทองแดง แคดเมียม นิกเกิล และการกำจัดสังกะสี พื้นที่ผิวเพิ่มขึ้น ด้วยการกระตุ้นด้วยไอน้ำจากเล็กน้อยถึง 136 789 ตารางเมตร / กรัม ) กับการพัฒนารูขุมขนที่เกิดขึ้นด้วยกัน การดูดซับไอออนโลหะที่หลากหลาย ด้วยวัตถุดิบแต่มักจะเพิ่มขึ้น ด้วยการกระตุ้นด้วยไอน้ำ ( ลิมา et al . , 2010 ) ( ตารางที่ 2 และ SM2 ) .

8 การประเมินเปรียบเทียบ biochars
ประสิทธิภาพการดูดซับสิ่งปนเปื้อนต่าง ๆหลาย biochars สรุปได้ในตารางที่ 2 และ SM2 ตารางอย่างละเอียด มันเป็นเรื่องยากที่จะเปรียบเทียบความสามารถในการดูดซับโดยตรงเนื่องจากการขาดของความสอดคล้องในข้อมูลที่เกี่ยวข้อง ความสามารถในการดูดซับพบว่าพีเอชที่แตกต่างกัน อุณหภูมิ ความเข้มข้นของสารที่ถูกดูดซับช่วงไบโอชาร์ยา ขนาดอนุภาค และพื้นที่ผิว .การ biochars ได้ถูกใช้เพื่อรักษา น้ำ ดิน ดื่มน้ำ น้ำเสียสังเคราะห์และน้ำเสียที่เกิดขึ้นจริง . ชนิดและความเข้มข้นของไอออนที่แตกต่างกันและมีเอกสารรบกวนน้อยมาก มีความจุการดูดซับพบว่าในชุดการทดลองและคนอื่น ๆในรูปแบบคอลัมน์ เหล่านี้ไม่สามารถพร้อมเปรียบเทียบ ในชุดการทดลองการดูดซับมีขนาดความจุข้อมูลโดยหรือการดูดติดผิวสมดุลย์ หรือนี้ นี้จะทำให้การเปรียบเทียบที่ซับซ้อนกว่าที่จะไล่ตาม การศึกษาหลังจากขั้นตอนสามารถรีไซเคิลส่วนใหญ่จะหายไปในวรรณคดี ในคำอื่น ๆโดยการเปรียบเทียบทดสอบดูดซับส่วนใหญ่เป็นไปไม่ได้ การรักษาเหล่านี้ในใจบางส่วนของที่ดีที่สุด biochars มีความจุสูงที่มีสารปนเปื้อนที่เลือกและเปรียบเทียบโดยใช้แถบไดอะแกรม ( รูปที่ 2 )