Published September 1, 2022
| Version v1
Publication
Open
Functionalized Biochars for Enhanced Removal of Heavy Metals from Aqueous Solutions: Mechanism and Future Industrial Prospects
- 1. Ebonyi State University
- 2. Abia State University
Description
Development of efficient modified bioinspired material for the sorption of heavy metals is currently on the fore front of environmental heavy metals remediation research. Functionalized biochar for heavy metals removal is highly advantageous because of striking properties such as regenerability, simplicity, low–cost, high efficiency, and mechanical stability, chemical inertness to many organic solvent, surface polarity, functionality, chelation property and decreased hydrophobicity absent in naked biochar. This review surveyed the sources of heavy metals, the bioavailability and effects on man and biota, and previous work on the method of preparation of the biochar, its modification, and its characterization. The paper also presented critical analysis on the preparation of biochar, modification methods, surface chemistry, mechanisms of interaction, extraneous variables, and characterization methods. A comparative treatment of the preparation conditions, characterization methods, and surface functionalities was presented. The perceived disadvantages were listed, and the future prospects of the new research area for industrial scale applications were thoroughly presented. Doi: 10.28991/HEF-2022-03-03-09 Full Text: PDF
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
إن تطوير مواد مستوحاة بيولوجيًا معدلة وفعالة لامتصاص المعادن الثقيلة هو حاليًا في طليعة أبحاث معالجة المعادن الثقيلة البيئية. يعد الفحم الحيوي الوظيفي لإزالة المعادن الثقيلة مفيدًا للغاية بسبب الخصائص المذهلة مثل قابلية التجدد والبساطة والتكلفة المنخفضة والكفاءة العالية والاستقرار الميكانيكي والخمول الكيميائي للعديد من المذيبات العضوية وقطبية السطح والوظيفة وخاصية الاستخلاب وانخفاض كره الماء الغائب في الفحم الحيوي العاري. استعرض هذا الاستعراض مصادر المعادن الثقيلة، والتوافر البيولوجي وتأثيراته على الإنسان والحيوان، والعمل السابق على طريقة تحضير الفحم الحيوي وتعديله وتوصيفه. كما قدمت الورقة تحليلاً نقدياً حول تحضير الفحم الحيوي وطرق التعديل وكيمياء السطح وآليات التفاعل والمتغيرات الدخيلة وطرق التوصيف. تم تقديم معالجة مقارنة لظروف التحضير وطرق التوصيف والوظائف السطحية. تم سرد العيوب المتصورة، وعرض الآفاق المستقبلية لمنطقة البحث الجديدة لتطبيقات النطاق الصناعي بدقة. DOI: 10.28991/HEF-2022-03-03-09 النص الكامل: PDFTranslated Description (French)
Le développement de matériaux bioinspirés modifiés efficaces pour la sorption des métaux lourds est actuellement au premier plan de la recherche environnementale sur l'assainissement des métaux lourds. Le biochar fonctionnalisé pour l'élimination des métaux lourds est très avantageux en raison de ses propriétés remarquables telles que la régénérabilité, la simplicité, le faible coût, l'efficacité élevée et la stabilité mécanique, l'inertie chimique à de nombreux solvants organiques, la polarité de surface, la fonctionnalité, la propriété de chélation et la diminution de l'hydrophobicité absente dans le biochar nu. Cette revue a étudié les sources de métaux lourds, la biodisponibilité et les effets sur l'homme et le biote, ainsi que les travaux antérieurs sur la méthode de préparation du biochar, sa modification et sa caractérisation. L'article présentait également une analyse critique sur la préparation du biochar, les méthodes de modification, la chimie de surface, les mécanismes d'interaction, les variables étrangères et les méthodes de caractérisation. Un traitement comparatif des conditions de préparation, des méthodes de caractérisation et des fonctionnalités de surface a été présenté. Les inconvénients perçus ont été répertoriés et les perspectives d'avenir du nouveau domaine de recherche pour les applications à l'échelle industrielle ont été présentées en détail. Doi : 10.28991/HEF-2022-03-03-09 Texte intégral : PDFTranslated Description (Spanish)
El desarrollo de material bioinspirado modificado eficiente para la sorción de metales pesados está actualmente a la vanguardia de la investigación de remediación ambiental de metales pesados. El biochar funcionalizado para la eliminación de metales pesados es altamente ventajoso debido a propiedades sorprendentes como la regenerabilidad, la simplicidad, el bajo costo, la alta eficiencia y la estabilidad mecánica, la inercia química a muchos disolventes orgánicos, la polaridad superficial, la funcionalidad, la propiedad de quelación y la disminución de la hidrofobicidad ausente en el biochar desnudo. Esta revisión examinó las fuentes de metales pesados, la biodisponibilidad y los efectos sobre el hombre y la biota, y el trabajo previo sobre el método de preparación del biochar, su modificación y su caracterización. El documento también presentó un análisis crítico sobre la preparación del biochar, los métodos de modificación, la química de la superficie, los mecanismos de interacción, las variables extrañas y los métodos de caracterización. Se presentó un tratamiento comparativo de las condiciones de preparación, los métodos de caracterización y las funcionalidades de la superficie. Se enumeraron las desventajas percibidas y se presentaron a fondo las perspectivas futuras de la nueva área de investigación para aplicaciones a escala industrial. Doi: 10.28991/HEF-2022-03-03-09 Texto completo: PDFFiles
pdf.pdf
Files
(1.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:d41dac56a22294c586c555b52aa3d98a
|
1.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الفحم الحيوي الوظيفي للإزالة المحسنة للمعادن الثقيلة من المحاليل المائية: الآلية والآفاق الصناعية المستقبلية
- Translated title (French)
- Biochars fonctionnalisés pour une élimination améliorée des métaux lourds des solutions aqueuses : mécanisme et perspectives industrielles futures
- Translated title (Spanish)
- Biochars funcionalizados para la eliminación mejorada de metales pesados de soluciones acuosas: mecanismo y perspectivas industriales futuras
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4320507802
- DOI
- 10.28991/hef-2022-03-03-09