來源： 東北地理與農業生態研究所

生物炭是有效去除廢水中汞(Hg(II))的環境友好型材料，但其大規模應用受到生物炭較高的制備成本限制。因此，亟需進行技術經濟評估以量化生物炭制備的成本效益比，推動其從實驗室走向市場。

中國科學院東北地理所濕地生物與環境學科組利用工業副產品硫化鈉和松木末在馬弗爐中制備改性生物炭，并從有效性、安全性、經濟性三方面系統評估了改性生物炭對廢水中Hg的去除效率、吸附穩定性與效費比，為推動生物炭工業化生產和規模化應用提供基礎數據和指導。

研究表明，相比500℃和700℃，在300℃條件下制備的硫化鈉改性生物炭（SBC300）有更高的Hg(II)去除能力，對模擬廢水中Hg的去除率高達96.4%，對實際廢水中Hg的去除率高達70.2%。通過解吸實驗、動力學實驗以及SEM和XPS表征，研究發現SBC300的Hg凈化機制主要為表面吸附和C-S、C-S-C官能團與Hg(II)在表面形成穩定的HgS沉淀，且解吸率極低，表明SBC300吸附Hg后具有較高的穩定性。研究通過制備工藝能源與原材料消耗、產率、去除率及穩定性三方面評估發現，利用SBC300從廢水中去除1g汞的成本較低，與未改性生物炭相比經濟性提高了約24.7%。

相關研究成果發表在Fuel上。研究工作得到國家自然科學基金和國際科學組織聯盟專業協會的支持。

論文鏈接

圖1.?未改性生物炭（UBC）和改性生物炭（SBC）的Hg(II)去除率和解吸率

圖2.?UBC300（a、b）和SBC300（c、d）吸附前（a、c）和吸附后（b、d）的SEM圖像

圖3.?C1s（a）、S2p（b）和Hg4f（c）吸附Hg前后的XPS光譜

責任編輯：侯茜