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博士研究生张鑫宇在一区TOP期刊《Journal of Cleaner Production》发表研究论文

[ 发布时间:2021-12-15 ]


近日,宝博·体育宋君龙教授团队在环境科学与生态学领域一区TOP期刊《Journal of Cleaner Production》(影响因子9.297)在线发表了题为“Highly-efficient nitrogen self-doped biochar for versatile dyes’ removal prepared from soybean cake via a simple dual-templating approach and associated thermodynamics的研究论文。南京林业大学为本研究的第一完成单位,我校张听伟博士、郭家奇教授和宋君龙教授为通讯作者,博士生张鑫宇为第一作者。

生物炭是使用生物质为原料在缺氧条件下热解得到的富碳材料。由于生物炭在水溶液中表面带有负电荷,因而对阴离子染料的吸附能力较差。氮掺杂可以有效调控生物炭表面的活性基团,提高其对染料的吸附能力。在此,我们采用温和的活化剂(K2C2O4·H2OCaCO3)的双模板策略来合成豆饼自掺杂氮生物炭(NSB)。元素分析结果显示NSB中氮含量为3.51%。其比表面积达到了2413.00 m2 g-1,对罗丹明B和刚果红的最大吸附量分别达到839.97 mg g-1882.64 mg g-1。5次循环后,NSB保持了较高的去除效率。通过Van´t Hoff方程的线性拟合,与罗丹明B的吸附相比,刚果红吸附的焓值较低,表明NSB对阴离子染料可以有效吸附。负ΔCp表明吸附在NSB表面的水分子被染料分子所取代。本文提供了一个制备生物炭的优良策略,制备的生物炭能够有效吸附废水中的染料,并从热力学角度阐明了NSB对阳离子和阴离子染料发挥作用的机制。

该项研究工作得到国家自然科学基金面上和重点项目(3177062331730106),江苏省研究生创新项目(SJKY19-0904)资助。


论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.130069


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