La sorción de sulfametoxazol por carbones alifáticos y aromáticos de la pirólisis de lignocelulosa
Autores: Chu, Gang; Han, Zifeng; Wang, Zimo; Kong, Defeng; Qin, Wenxiu; Si, Youbin; Wang, Guozhong; Steinberg, Christian E. W.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
La sorción de sulfametoxazol por carbones alifáticos y aromáticos de la pirólisis de lignocelulosa
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Residuos de biomasa
Componentes lignocelulósicos
Biocarbón
Pirólisis
Mecanismo de sorción
Antibióticos ionizables
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Los residuos de biomasa masiva con componentes lignocelulósicos pueden utilizarse para producir biocarbón para la remediation ambiental. Sin embargo, el impacto de la pirólisis de lignocelulosa en la estructura del biocarbón en relación con el mecanismo de sorción de antibióticos ionizables aún se comprende mal. En este artículo, se aplicaron diversas técnicas, incluido el análisis termogravimétrico y la resonancia magnética nuclear de C, para investigar las propiedades de los biocarbones afectados por la pirólisis de celulosa y lignina en la materia prima. Los biocarbones derivados de celulosa poseían grupos más abundantes que los biocarbones derivados de lignina, lo que sugiere una mayor preservación de grupos para la celulosa durante la carbonización. También se observó una mayor sorción de sulfametoxazol (SMX) por biocarbones derivados de celulosa debido a la interacción de enlace de hidrógeno. La afinidad de sorción disminuyó gradualmente con la conversión de carbono alifático a carbono aromático, mientras que el aumento de la superficie específica (SSA) promovió posteriormente la sorción de SMX, como lo evidenció el aumento de SSA-N y SSA-CO de 350 a 450 grados Celsius. Los valores disminuidos de /SSA-N con valores de pH crecientes implicaban una reducción distintiva en la sorción por unidad de área, lo que podría atribuirse a una repulsión electrostática mejorada. Este trabajo elucidó el papel de las fases de carbono de la conversión térmica de lignocelulosa en el rendimiento de sorción para antibióticos sulfonamida, lo cual será útil para el diseño estructural de adsorbentes carbonáceos para la eliminación de antibióticos ionizables.
Descripción
Los residuos de biomasa masiva con componentes lignocelulósicos pueden utilizarse para producir biocarbón para la remediation ambiental. Sin embargo, el impacto de la pirólisis de lignocelulosa en la estructura del biocarbón en relación con el mecanismo de sorción de antibióticos ionizables aún se comprende mal. En este artículo, se aplicaron diversas técnicas, incluido el análisis termogravimétrico y la resonancia magnética nuclear de C, para investigar las propiedades de los biocarbones afectados por la pirólisis de celulosa y lignina en la materia prima. Los biocarbones derivados de celulosa poseían grupos más abundantes que los biocarbones derivados de lignina, lo que sugiere una mayor preservación de grupos para la celulosa durante la carbonización. También se observó una mayor sorción de sulfametoxazol (SMX) por biocarbones derivados de celulosa debido a la interacción de enlace de hidrógeno. La afinidad de sorción disminuyó gradualmente con la conversión de carbono alifático a carbono aromático, mientras que el aumento de la superficie específica (SSA) promovió posteriormente la sorción de SMX, como lo evidenció el aumento de SSA-N y SSA-CO de 350 a 450 grados Celsius. Los valores disminuidos de /SSA-N con valores de pH crecientes implicaban una reducción distintiva en la sorción por unidad de área, lo que podría atribuirse a una repulsión electrostática mejorada. Este trabajo elucidó el papel de las fases de carbono de la conversión térmica de lignocelulosa en el rendimiento de sorción para antibióticos sulfonamida, lo cual será útil para el diseño estructural de adsorbentes carbonáceos para la eliminación de antibióticos ionizables.