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Efficient adsorption of dyes from aqueous solution using a novel functionalized magnetic biochar: Synthesis, kinetics, isotherms, adsorption mechanism, and reusability

吸附 可重用性 生物炭 动力学 水溶液 化学 化学工程 有机化学 计算机科学 热解 量子力学 物理 工程类 程序设计语言 软件
作者
Xiumin Li,Jinlan Xu,Xianxin Luo,Jingxin Shi
出处
期刊:Bioresource Technology [Elsevier BV]
卷期号:360: 127526-127526 被引量:104
标识
DOI:10.1016/j.biortech.2022.127526
摘要

In this study, a novel adsorbent, dodecylbenzene sulfonic acid (DBSA) functionalized magnetic biochar (DBSA-Fe3O4@BC), was synthesized and used to efficiently remove dyes from aqueous solution. The results indicated that DBSA-Fe3O4@BC exhibited an excellent adsorption capacity for Rhodamine B (RhB), and the maximum adsorption capacity for RhB at 298 K was 367.67 mg/g, which was approximately 2.3–1.2 folds than that of BC, dodecylsulfonic acid functionalized biochar ([email protected]), [email protected], Fe3O4@BC, and DSA-Fe3O4@BC. The possible adsorption mechanisms for RhB adsorption by DBSA-Fe3O4@BC included pore filling, electrostatic attraction, H bond, and surface complexation. Importantly, structural control presented that the simultaneous introduction of alkyl and phenyl groups significantly enhanced RhB adsorption by DBSA-Fe3O4@BC through hydrophobic and π-π interaction. Combined ethanol (EtOH) desorption and H2O2 oxidation regeneration, DBSA-Fe3O4@BC remained high-performance for RhB adsorption after six cycles (97.44%), indicating its outstanding reusability. In summary, DBSA-Fe3O4@BC exhibited a prospective application for dyeing wastewater treatment.
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