Electrolytic manganese residue-biochar composite for simultaneous removal of antimony and arsenic from water: Adsorption performance and mechanisms

生物炭 吸附 热解 化学 环境修复 环境化学 水处理 核化学 废物管理 污染 无机化学 环境工程 环境科学 有机化学 生态学 工程类 生物
作者
Ming Wei,Bing Wang,Pan Wu,Xueyang Zhang,Miao Chen,Shengsen Wang
出处
期刊:Journal of Cleaner Production [Elsevier]
卷期号:437: 140623-140623 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.jclepro.2024.140623
摘要

Antimony (Sb) and arsenic (As) pollution in the water environment pose a threat to the ecological environment and human health. A lot of studies have been conducted on the removal of pollutants from water by modified biochar, but little attention has been paid to the simultaneous removal of Sb and As from water. This study aimed to simultaneously remediate the water contaminated by Sb and As and realize the resource utilization of solid waste. Herein, electrolytic manganese residue (EMR)-biochar composite (EB) was prepared by a one-step pyrolysis method using the mixture of EMR and distillers grains for the removal of As(III, V) and Sb(III, V) from water. The results indicated that the optimal pyrolysis temperature and EMR to distillers grains mass ratio for EB removal of As(III, V) and Sb(III, V) were 750 °C and 3∶1, respectively. The removal of As(III, V) and Sb(III, V) by EB was inhibited to varying degrees by HCO3−, PO43−, and humic acid. The maximum adsorption capacities of EB for As(III), As(V), Sb(III), and Sb(V) were 40.92, 40.54, 34.36, and 9.42 mg/g, respectively. The main adsorption mechanisms of As(III, V) and Sb(III, V) included complexation, hydrogen bonding, and pore filling. Compared with other engineered biochar composites, EB can be utilized not only as a potential adsorbent to treat water contaminated with As(III, V) and Sb(III, V), but also to enable the hazard-free treatment and resource utilization of EMR and distillers grains, achieving the goal of treating pollution with waste. Future studies on the remediation performance and mechanisms of EB for practical Sb and As co-contaminated soil and water are necessary.
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