综述：染料污泥衍生生物炭用于废水修复：热解工程、吸附相互作用和环境前景的综述

这篇综述系统探讨了染料污泥衍生生物炭（DLSS-B）在废水修复中的应用，重点解析了热解温度（600-900°C）、比表面积（高达405 m2/g）和吸附机制（π-π堆积、静电作用等）对染料（如孔雀石绿、结晶紫）去除效率（200-405 mg/g）的影响，同时评估了其作为土壤改良剂（非食品用途）和能源回收（~20 MJ/kg）的二次应用潜力。

　　

染料污泥衍生生物炭的废水修复潜力

摘要
工业废水中的合成染料因其持久性分子结构和生物抗性构成重大生态毒理危害。染料污泥衍生生物炭（DLSS-B）通过热解转化，成为低成本可持续吸附剂，其吸附性能受热解温度（如700°C下比表面积85.3 m²/g）、升温速率和惰性气体环境调控，对孔雀石绿的吸附容量高达405 mg/g。

传统废水处理方法的局限性
化学氧化（如高级氧化工艺AOPs）易产生有毒副产物，生物降解对合成染料效率低下，而混凝絮凝则无法有效去除可溶性染料并产生大量污泥。相比之下，DLSS-B通过π-π堆积、氢键和静电作用实现高效吸附，且再生后仍保持92%效率。

染料污泥的组成与挑战
污泥含有机物（30-45%）和重金属（Zn、Cu等），热解中重金属通过形成金属-碳酸盐/磷酸盐复合物被稳定化。高温（>600°C）热解促进微孔形成，但需平衡孔隙率与表面官能团（-COOH、-OH）保留以优化吸附。

热解工程优化
慢速热解（<50°C/min）产生高稳定性生物炭，而微波辅助热解可快速获得比表面积320 m²/g的材料。金属掺杂（如Fe₃O₄）增强磁分离性能，酸/碱活化则分别提升阴/阳离子染料亲和性。

吸附机制解析
BET比表面积和孔径分布决定污染物扩散效率，而FTIR证实表面官能团（1545 cm^-1处芳香结构）主导氢键和离子交换。XPS显示高温热解后氧含量降低，疏水性增强，利于芳香污染物吸附。

环境与健康应用
DLSS-B可固定重金属（Pb²⁺去除率95%），但需警惕酸性条件下金属浸出风险。非农用领域（如矿山修复）是其安全出路，而燃烧产能（20 MJ/kg）需控制PAHs排放。

未来展望
需建立标准化热解工艺，探索纳米复合改性技术，并通过中试验证其在复杂废水体系中的可行性，以推动从实验室研究到工业应用的跨越。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持结论）