الفحم الحيوي المعدل كيميائيا المشتق من سيقان القطن: توصيف وتقييم إمكاناته لإزالة المعادن الثقيلة من المياه العادمة

Chemically Modified Biochar Derived from Cotton Stalks: Characterization And Assessing Its Potential for Heavy Metals Removal from Wastewater.

Biochar derived from agricultural by-products is increasingly being recognized as a promising adsorbent material for wastewater remediation. this research is evaluating the effect of chemical treatment solutions on activating the sorption capacity of biochar derived from cotton stalks. the surface characteristics of chemically modified biochar (cmb) were investigated with scanning electron microscopy equipped with energy dispersive X-ray spectroscopy (sem-eds) and fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. using batch adsorption experiments, biochar pretreated with sulfuric acid (sab), oxalic acid (oab), sodium hydroxide (shb) and the untreated biochar (utb) were subjected to assess their removal efficiency of heavy metal ions (Pb²⁺, Cd²⁺, Ni²⁺ and Co²⁺) as compared with activated carbon (ac). biochar showed a higher sorption capacity of heavy metal ions as compared with ac. biochar pretreated with acid solutions (sab and oab) exhibited a low removal efficiency of heavy metal ions as compared with other pretreatment solutions. shb was the most effective product for adsorption of Pb²⁺ (44.64 mg g^-1), Cd²⁺ (0.648 mg g^-1) and Ni²⁺ (6.20 mg g^-1); however, utb showed the highest adsorption capacity of Co²⁺ (0.522 mg g^-1). these results are confirmed with FTIR and sem-eds analyses, which showed an activation of the physiochemical properties of the modified biochar. the obtained results are highlighting the effectiveness of chemical pretreatment in biochar activation.

الفحم الحيوي المعدل كيميائيا المشتق من سيقان القطن: توصيف وتقييم إمكاناته لإزالة المعادن الثقيلة من المياه العادمة.

يتم التعرف بشكل متزايد على الفحم الحيوي المشتق من المنتجات الزراعية كمواد ماصة واعدة لمعالجة مياه الصرف الصحي. يقيم هذا البحث تأثير حلول المعالجة الكيميائية على تفعيل قدرة الامتصاص في الفحم الحيوي المشتقة من سيقان القطن. تم دراسة خصائص سطح الفحم الحيوي المعدل من خلال الفحص المجهري الإلكتروني المجهز بخاصية التحليل الطيفي للأشعة السينية  والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء باستخدام تجارب الامتزاز الدفعي ، تعرض الفحم الحيوي المعالج بحمض الكبريتيك  ، وحمض الأكساليك ، وهيدروكسيد الصوديوم ، والفحم الحيوي غير المعالج  لتقييم كفاءة إزالة أيونات المعادن الثقيلة  (Pb²⁺, Cd²⁺, Ni²⁺ and Co²⁺) بالمقارنة مع الكربون المنشط . أظهر الفحم الحيوى قدرة امتصاص عالية من أيونات المعادن الثقيلة بالمقارنة مع الكربون المنشط . كما أظهر الفحم الحيوي المعالج بواسطة المحاليل الحمضية بحمض الكبريتيك  وحمض الأكساليك كفاءة منخفضة في إزالة أيونات المعادن الثقيلة مقارنة مع محلول المعالجة القلوى من هيدروكسيد الصوديوم الذى كان الأكثر فاعلية لامتصاص أيونات الرصاص والكادميوم والنيكل بنسبة 44.64 و 0.648 و 6.20 مليجرام لكل جرام على الترتيب . ومع ذلك أظهر الفحم الحيوى غير المعالج أعلى قدرة لامتصاص الكوبلت بنسبة تصل إلى 0.522 مليجرام لكل جرام . تم تأكيد هذه النتائج من خلال التحليل الطيفي للأشعة السينية  والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء والتي أظهرت تنشيط الخواص الفيزيائية الكيميائية الحيوية للفحم الحيوي المعدل أو المعالج ، وعليه فإن النتائج التي تم الحصول عليها تبرز فعالية المعالجة الكيميائية في تنشيط الفحم الحيوي.