来源： 东北地理与农业生态研究所
生物炭是有效去除废水中汞(Hg(II))的环境友好型材料，但其大规模应用受到生物炭较高的制备成本限制。因此，亟需进行技术经济评估以量化生物炭制备的成本效益比，推动其从实验室走向市场。
中国科学院东北地理所湿地生物与环境学科组利用工业副产品硫化钠和松木末在马弗炉中制备改性生物炭，并从有效性、安全性、经济性三方面系统评估了改性生物炭对废水中Hg的去除效率、吸附稳定性与效费比，为推动生物炭工业化生产和规模化应用提供基础数据和指导。
研究表明，相比500℃和700℃，在300℃条件下制备的硫化钠改性生物炭（SBC300）有更高的Hg(II)去除能力，对模拟废水中Hg的去除率高达96.4%，对实际废水中Hg的去除率高达70.2%。通过解吸实验、动力学实验以及SEM和XPS表征，研究发现SBC300的Hg净化机制主要为表面吸附和C-S、C-S-C官能团与Hg(II)在表面形成稳定的HgS沉淀，且解吸率极低，表明SBC300吸附Hg后具有较高的稳定性。研究通过制备工艺能源与原材料消耗、产率、去除率及稳定性三方面评估发现，利用SBC300从废水中去除1g汞的成本较低，与未改性生物炭相比经济性提高了约24.7%。
相关研究成果发表在Fuel上。研究工作得到国家自然科学基金和国际科学组织联盟专业协会的支持。
图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
图2. UBC300（a、b）和SBC300（c、d）吸附前（a、c）和吸附后（b、d）的SEM图像
图3. C1s（a）、S2p（b）和Hg4f（c）吸附Hg前后的XPS光谱
责任编辑：侯茜
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