农业废弃物衍生活性炭高效去除塑料源有毒污染物双酚A(P-BPA)的技术研究

本研究针对塑料工业排放的典型污染物双酚A(P-BPA)，创新性地利用越南稻秆制备改性活性碳(MAC-AW)，通过SEM/BET/FT-IR表征证实其多孔结构和丰富官能团，对P-BPA吸附量达238.09 mg/g，在市政/工业废水中去除率超85%，且4次循环后仍保持91%效率，为农业废弃物资源化与水体净化提供双重解决方案。

　　

塑料污染已成为21世纪最严峻的环境挑战之一，每年超1100万吨塑料垃圾进入海洋，其中双酚A(P-BPA)作为塑料制品的核心原料，在各类水体中广泛检出，浓度从ng/L到μg/L不等。这种内分泌干扰物会引发生殖障碍、癌症等健康风险，传统处理方法如膜过滤、光催化等存在成本高或二次污染问题。越南作为全球十大稻米生产国，每年产生大量稻秆被露天焚烧，造成严重空气污染。如何将农业废弃物转化为环境治理材料，成为破解"白色污染"与"秸秆焚烧"双重困局的关键。

在这项发表于《Process Safety and Environmental Protection》的研究中，研究人员开发了稻秆基活性碳(AC-AW)及其酸改性产物(MAC-AW)。通过热解活化结合酸改性技术，采用SEM观察表面形貌，BET分析比表面积(AC-AW: 672.3 m²/g → MAC-AW: 812.6 m²/g)，FT-IR鉴定含氧官能团，系统评估了其对P-BPA的吸附性能。

【材料特性】
SEM显示酸改性使MAC-AW形成更发达的孔隙结构；BET证实其比表面积提升21%，孔容增加至0.481 cm³/g；FT-IR检测到羧基、羟基等关键吸附位点。

【吸附性能】
在pH=6时，MAC-AW对P-BPA吸附量(238.09 mg/g)显著高于AC-AW(188.67 mg/g)，Freundlich模型拟合度最佳，表明多层吸附占主导。市政废水处理中MAC-AW去除率达95.8%，工业废水86.1%。

【机制分析】
π-π堆积、氢键和静电相互作用是主要吸附机制，改性后增加的羧基(-COOH)显著增强与P-BPA的氢键结合能。

【实际应用】
4次再生循环后吸附效率仍保持91%，且处理成本较商业活性炭降低67%，验证了农业废弃物资源化的可行性。

该研究首次将越南稻秆转化为高效吸附剂，不仅为解决塑料衍生污染物提供经济方案，更开创了"以废治污"的新范式。改性工艺简单易推广，吸附剂再生性能优异，对发展中国家兼具环境与经济双重价值。未来可进一步优化规模化生产工艺，探索其对其他塑化剂的协同去除效果。