【摘要】 生物炭是一种原料丰富、制备简单、绿色友好的多孔吸附剂材料，在环境污染控制的工程应用中颇具潜力。

生物炭是一种原料丰富、制备简单、绿色友好的多孔吸附剂材料，在环境污染控制的工程应用中颇具潜力。为了制备高性能生物炭吸附材料，研究者通过氮吸附法(BET测试)来观察生物炭，并用多种手段来提升生物炭的孔隙数量，以期提升其对污染物的吸附容量。吸附容量成为大多研究中衡量生物炭吸附性能的唯一标准，却鲜少有研究关注其对污染物的吸附平衡速率。

 

近日，湖南大学一位教授发表了一篇研究论文。其团队制备了一种多层级孔生物炭，能快速实现水体中有机污染物的吸附去除。通过氮吸附法(BET)观察表明，多层级孔结构是赋予其快速吸附平衡能力的关键，高石墨化程度能提升其吸附容量。研究揭示了生物炭材料的孔隙结构与其吸附速率之间的关系，为进一步制备高效的生物炭材料提供了基础。

 

用氮吸附法(BET)对污染物的吸附形式观察并进行分析后，结果表明，带明显电荷的RHB和TC倾向于以单层吸附的方式实现吸附去除，而DCP倾向于多层吸附。

 

为了进一步揭示HPB微观结构与其吸附性能之间的关系，该团队分别制备了Porous-B(高石墨化程度但非层级孔)和HPB-600(多层级孔但石墨化程度低)两种材料用于对比，并对其单位比表面积的吸附能力进行换算。结果表明，多层级孔结构是赋予其快速吸附平衡能力的关键，高石墨化程度能提升其吸附容量。

 

此外，该研究还将HPB做成生物炭柱和生物炭包，以解决粉体材料难以回收的局限。两种方式下，HPB均具有较好的吸附去除性能。

 

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