活性炭吸附廢水中的新興污染物，我們研究了很多生物質制成的活性炭作為水中新興出現(xiàn)污染物的吸附劑應用。該研究首先確定了在水流中常見的不同類型的新興污染物，描述了可用于合成活性炭的生物質來源，并且描述了吸附劑的特性活性炭吸附新興污染物的部分數(shù)據(jù)。

　　新出現(xiàn)的污染物

　　新興污染物是由于我們社會的新消費習慣和新技術的發(fā)展而在低濃度廢水中發(fā)現(xiàn)的那些化合物。由于還沒意識到這些化合物的危害性，這些化合物的排放限制不太完善，從而導致環(huán)境污染。被視為新興污染物的化合物包括許多不同的物質，如個人護理產(chǎn)品(PPCPs)，食品添加劑，增塑劑和殺蟲劑等。有些污染物的低濃度，通常在ng·L -1至μg·L -1的范圍內，使得它們在常規(guī)水處理廠中的檢測和清除非常困難，因為一般水處理廠沒有設計用于處理如此低濃度的污染物。只有開發(fā)和更多可用的新的和更準確的分析技術，如液相色譜與質譜聯(lián)用，才能檢測出這種新型污染物。對于以后廢水中這些化合物的允許濃度和嚴格的排放指標可預見的未來發(fā)展，所以為新興污染物去除的研究是很有必要的。

　　制成活性炭的生物質原料

　　生物質例如碳水化合物，脂質和蛋白質，其可以被轉化成生物燃料和不同產(chǎn)品中的生物煉制概念。生物質涵蓋所有形式的有機物質，包括生物和廢物形式的植物，以及動物廢物。它可分為兩種廢物或專用能源作物。生物質廢料包括農(nóng)業(yè)和森林殘余物，城市固體廢物，食品加工廢物和動物糞便等。作為重要的生物能源，不能忽視從這些廢物中獲得的價值。如果有效利用，生物質廢物可以用作合成高價值固體產(chǎn)品和/或化學品的原料，以及用于減少不可再生化石燃料來源的能量消耗。此外，固體廢物的使用還可以節(jié)省垃圾填埋空間并提高生物質資源的價值。不同類型的生物質原料總結在圖1中并在下面簡要描述。

　　圖1.不同類型的生物質原料。

　　活性炭的制造方法

　　一般而言，活性炭吸附劑可以由其組成中具有高比例碳的任何前體制造。因此，生物質材料是活性炭吸附劑的理想前體。在這項研究中，生物質在熱處理后得到生物炭，生物炭經(jīng)過進一步活化，而在活化步驟后獲得活性炭。常見的生物質材料如橄欖核等等。圖2顯示了生物質的活性炭制造方法。生物炭通常在碳化時制備，而活性炭需要使用物理和化學活化產(chǎn)生更加發(fā)達的孔隙。合成的活性炭的孔隙率，表面化學和產(chǎn)率高度依賴于起始生物質組成和合成中使用的操作條件。

　　圖2.來自生物質的活性炭制造。

　　新興物污染物在生物質制成的活性炭上吸附

　　由于新出現(xiàn)的污染物的去除在水凈化中受到特別關注，表1總結了目標新興污染物，用作吸附劑的活性炭的一些特征參數(shù)(包括生物質前體和活化劑)，活性炭吸附研究中使用的溫度和pH以及吸附能力，可以從以前研究過的項目中獲得數(shù)據(jù)。

　　由于這些吸附劑的特性的多樣性，污染物分子的化學性質和吸附條件，很難建立活性炭吸附新興污染物的一般關系。然而，通常認為吸附通過有時可同時發(fā)生的不同機制進行，包括：(1)活性炭的石墨烯層的π電子與吸附物的芳環(huán)的π電子之間的分散相互作用;(2)供體-受體相互作用，涉及作為供體的氧表面基團(例如羰基)和作為受體的有機污染物的芳環(huán);(3)吸附劑-吸附物靜電相互作用和氫鍵。盡管如上所述，難以建立一般的吸附機理，但可以假設一些一般性陳述：(a)吸附機理是復雜的，涉及靜電和吸附劑-吸附物分散相互作用;(b)該過程由許多不同因素決定，包括吸附物溶解度，吸附劑和吸附物的疏水性以及π-π相互作用的強度;(c)π-π相互作用的強度取決于吸附質特征和活性炭芳環(huán)官能度，后者可通過不同類型的處理進行改性;(d)溶液的pH值對吸附機理起著至關重要的作用，因為它會影響活性炭的表面電荷以及吸附物的電離和形態(tài)。。

　　使用生物質廢物作為合成活性炭的原料的優(yōu)點，即：(i)廢物的重新評估;(ii)最終碳的成本較低，因為前體可以低成本或非成本廣泛獲得;(iii)碳是從可再生資源中獲得的;(iv)由于其生物質來源，碳燃燒不會增加大氣中的CO2積累。

　　水中出現(xiàn)的新興污染物很可能成為未來幾年的問題。因此，尋求新技術或開發(fā)現(xiàn)有技術對于確保安全和持續(xù)的供水至關重要。此外，由于資源和能源短缺，這些過程和技術必須具有經(jīng)濟和環(huán)境可持續(xù)性。在此背景下，目前的綜述強調了生物質廢物作為活性炭制造的前體材料，對新興污染的吸附有著很大的潛力。不過主要研究的目的是活性炭的更多應用方面。

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