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(3-Aminopropyl)triethoxysilane and iron rice straw biochar composites for the sorption of Cr (VI) and Zn (II) using the extract of heavy metals contaminated soil

生物炭 吸附 吸附 热解 化学 弗伦德利希方程 稻草 核化学 壤土 三乙氧基硅烷 土壤pH值 材料科学 土壤水分 无机化学 环境科学 有机化学 土壤科学
作者
Isha Medha,Subhash Chandra,Kumar Raja Vanapalli,Biswajit Samal,Jayanta Bhattacharya,Bidus Kanti Das
出处
期刊:Science of The Total Environment [Elsevier BV]
卷期号:771: 144764-144764 被引量:46
标识
DOI:10.1016/j.scitotenv.2020.144764
摘要

Heavy metals like Cr (VI), when released into the environment, pose a serious threat to animal and human health. In this study, iron and (3-Aminopropyl)triethoxysilane (APTES) biochar composites were prepared from the biochar, which was produced through the pyrolysis of rice straw at 400 and 600 °C, using the chemical processes with an aim that the doping of pristine biochar structure with the Fe and NH2 radicals would enhance the removal of Cr (VI) and Zn (II) adsorption in both aqueous solution and soil. Both biochar composites were mixed at a rate of 3% (w/w) with the mine soil for the soil incubation test, and after completion of the test, a soil fertility index (SFI) was calculated. Results showed that both iron and APTES biochar composites followed the Langmuir-Freundlich isotherm showing the maximum removal capacity of 100.59 mg/g for Cr (VI) by APTES/SiBC 600 and maximum adsorption capacity of 83.92 mg/g for Zn2+ by Fe/BC 400. The SFI of the mine-soil amended with both Fe and APTES biochar composites were 16.67 and 13.04%, respectively higher than the controlled study. The mitotic index of the A. cepa cells that grew up in the soil amended with Fe/BC and APTES/SiBC were 40.47 and 44.45%, respectively, higher than the controlled study. The results indicated that the incorporation of the Fe and APTES biochar composites in the soil effectively reduced the metal toxicity and improved the soil physicochemical properties. This study opens up the prospects of using biochar composites in contaminated soil and water treatments.
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