松针落叶源活性炭吸附亚甲基蓝染料：一种低成本高效水净化材料的开发与应用

本文推荐了一项利用松针落叶（Pine litter）制备ZnCl2活化活性炭（AC）并用于高效吸附去除废水中亚甲基蓝染料（MB）的研究。通过系统表征（SEM/FTIR/EDX/XRD）和批量吸附实验，该材料在最优条件下实现了高达1440 mg/g的吸附容量和近100%的去除率，吸附行为符合伪二级动力学模型（Pseudo-second-order）。研究还展示了材料良好的再生性能（3次循环后仍保持97.3%去除率），为工业与家庭水处理提供了低成本、高效率、可持续的吸附剂解决方案。

　　

Highlight

制备活性碳

松针残留物在夏季（六月）采集，经自来水和双蒸水洗涤去除杂质。洗涤后的生物质在70?°C烘箱中干燥24小时。干燥的松针残留物进一步粉碎成粉末。采用Ba?ar（2006）描述并稍作修改的方案合成生物质源活性碳。松针残留粉末在30?°C下干燥24小时（相对湿度35%）。干燥的松针残留粉末随后用于下一步的化学活化过程。

吸附剂的基本表征

松针残留物基活性吸附剂表现出优异的性能。在任何处理之前，对两种偶氮染料的吸附去除效果均令人满意。使用2–10?g/L不同剂量的松针残留粉末对100?mg/L亚甲基蓝的染料去除率高达88.20?±?0.9%（图4A）。活化后，去除效率急剧提升至99%。通过pH梯度法分析的零电荷点值为7.5。还进行了Boehm滴定以表征表面化学，结果显示表面存在酸性、碱性和酚类官能团。

结论

该研究成功实现了从松树生物质合成高质量活性碳的假设，并证明了其有效去除高达1000?mg/L亚甲基蓝的能力。通过SEM和EDX进行的表征确认了其粗糙的微-中孔表面以及有效的锌浸渍，而FTIR和XRD分析验证了改性导致的表面化学变化。吸附实验显示，在8000?mg/L剂量下可实现近乎完全的染料去除，并具有快速的动力学，最高可达...