化学活化改性非洲胡桃壳吸附剂对2,4-二氯苯氧乙酸的高效吸附特性与机理研究

来自某研究团队通过化学活化改性非洲胡桃壳制备新型吸附剂（WNAC），系统探究其对农药2,4-D的吸附性能。研究表明WNAC吸附容量达109.529 mg/g（323 K），吸附过程符合伪二级动力学模型（R2=1）和Freundlich等温模型（R2=0.999），为农业废水治理提供高效低成本解决方案。

　　

研究团队通过化学活化法对非洲胡桃壳进行表面改性，成功制备出胡桃壳活性炭（Walnut shell activated carbon, WNAC）吸附材料。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDX）和零电荷点(pH_PZC)等技术对材料进行表征，发现WNAC的pH_pzc值为3.2。在批次吸附实验中，该材料对2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)展现优异吸附性能，初始70分钟内保持稳定吸附速率，吸附效率达99.8%-99.1%。吸附数据最符合伪二级动力学模型（R²=1）和Freundlich等温模型（R²=0.999），在323K温度下获得109.529 mg/g的最高吸附容量。热力学研究揭示该吸附过程是自发的吸热反应，熵值随温度升高而增加（ΔS=+4.401 kJ/mol/K）。本研究证明改性胡桃壳活性炭能高效去除水体中的2,4-D农药污染物。