改性生物炭的制備及其在環(huán)境修復中的應用

環(huán)境修復網(wǎng)訊:摘 要

生物炭具有較大的孔隙度和比表面積，吸附能力強，在環(huán)境污染修復、土壤改良和固碳方面應用廣泛。由于高溫熱解過程會使生物炭官能團數(shù)量減少而降低其對某些特定污染物的吸附性能，同時，由于原始生物炭存在固液分離難的問題，通過改性生物炭提高其理化性質(zhì)，并應用于環(huán)境修復受到了學術界和工業(yè)界的廣泛關注。然而，目前針對改性生物炭的制備及其在土壤和水體修復中的應用綜述較少。

本文對近年來有關改性生物炭的文獻進行了系統(tǒng)分析，總結生物炭的改性方法，簡要闡述改性生物炭在環(huán)境（土壤和水體）污染修復中的應用，并深入探討了磁性生物炭作為吸附劑和催化劑在水污染處理中的應用現(xiàn)狀，最后對改性生物炭的研究方向提出了展望。

結論與展望：

本文主要綜述了生物炭的改性方法以及其在環(huán)境修復中的應用，重點介紹了磁性生物炭的制備、作為吸附劑或催化劑在土壤和水污染處理中的應用以及磁性生物炭的再生與循環(huán)利用。通過對生物炭改性，可以優(yōu)化生物炭理化性質(zhì)和功能，但在應用過程中也存在一定不足。因此，在今后改性生物炭的研究過程中，應綜合分析目標污染物及制備條件，并注意以下一些問題：

一是特異性吸附有待提高。土壤和污水中通常多種重金屬和有機污染物同時存在，而不同改性方法得到的生物炭復合物存在一定缺陷，對某種污染物的去除作用易受共存物的影響。因此，研究針對污染物性質(zhì)而進行的特定的改性生物炭技術，并通過放大優(yōu)勢作用機制，從而提升改性生物炭對特定污染物的去除效果，需要進一步的探索。

二是潛在的環(huán)境風險。在改性生物炭的制備過程中會產(chǎn)生一些有毒的副產(chǎn)物，在應用過程中會出現(xiàn)吸附污染物釋放現(xiàn)象，易造成二次污染，且吸附后的重金屬和有機污染物的處置問題也亟待解決。

三是再生循環(huán)利用的吸附活性需要改善。磁性生物炭可在外界磁場作用下回收利用，但幾次循環(huán)利用后吸附性能會有明顯降低，研究最佳的再生方法，以及探索如何在吸附污染物的同時使得改性生物炭表面活性基團再生以保證穩(wěn)定的吸附效率，還有待進一步探究。

四是實際應用效果有待評價。目前對改性生物炭的研究還是僅限于單一污染物的實驗模擬階段，而應用于實際環(huán)境污染修復的可行性需要進一步驗證。