One-step synthesis of iron and nitrogen co-doped porous biochar for efficient removal of tetracycline from water: Adsorption performance and fixed-bed column

生物炭 吸附 吸附 化学工程 多孔性 比表面积 微型多孔材料 化学 废水 材料科学 废物管理 有机化学 热解 催化作用 工程类
作者
Yu Deng,Tong Xiao,Ailun She,Xiaodong Li,Wenqing Chen,Tianqi Ao,Fuquan Ni
出处
期刊:Journal of Environmental Management [Elsevier BV]
卷期号:352: 119984-119984 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.jenvman.2023.119984
摘要

Here, Fe/N co-doped porous biochars (FeNKBCs) were obtained by grinding corncob, CH3COOK, FeCl3·6H2O, and C3H6N6 via one-step synthesis and were applied to remove antibiotics from wastewater. Notably, CH3COOK had an excellent porous activation ability. The developed nanotubular structure of Fe1N2KBC had a high pore volume (Vtotal) (1.2131 cm3/g) and specific surface areas (SSA) (2083.54 m2/g), which showed outstanding sorption abilities for TC (764.35 mg/g), OTC (560.82 mg/g), SMX (291.45 mg/g), and SMT (354.65 mg/g). The adsorption process of TC was controlled by chemisorption. Moreover, Fe1N2KBC has an excellent dynamic adsorption performance (620.14 mg/g) in a fixed-bed column. The properties of SSA, Vtotal, and the content of graphite N and Fe–N were positively correlated with TC adsorption capacity. The high performance of TC removal was related to π-π stacking, pore-filling, hydrogen bond, and electrostatic interaction. Fe1N2KBC possessed stable sorption amounts in pH 2–12 and actual water, and well reuse performance. The results of this work present an effective preparation method of Fe/N porous biochar for TC-contaminated water remediation.
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