Interfacial chemical behaviors and synergistic effects of potassium hydroxide and urea-modified sewage sludge biochar on phorate removal from water

Forat, canlılar ve çevre üzerinde zararlı etkileri olan, yaygın olarak kullanılan organofosforlu pestisitlerin bir çeşididir. Biyokömür, foratın artan konsantrasyon değerlerinin neden olduğu zorlukları azaltan çevre dostu ve düşük maliyetli katalizör olarak dikkatleri üzerine çekmektedir. Bu çalışmada, potasyum hidroksit ve üre ile modifiye edilmiş kanalizasyon çamuru esaslı biyokömürlerin forat giderimi üzerinde gösterdikleri sinerjik etkiler vurgulanarak açıklanmaktadır. Başvurulan gelişmiş karakterizasyon teknikleri, üretilen biyokömürün yüzey işlevleri ve fizikokimyasal özellikleri hakkında bir temel oluşturmaktadır. Karakterizasyon teknikleri sonucunda, üretilen biyokömürlerin foratın uzaklaştırma mekanizmasını teşvik eden yüksek bir spesifik yüzey alanına, gözenekli yüzeye, eşit olarak dağıtılmış element bileşimine, çeşitli mineral içeriğine, çeşitlendirilmiş yüzey fonksiyonel gruplarına ve yüksek düzeyde termokimyasal dayanılıklığa sahip olduğu ortaya konmuştur. Kesikli sorpsiyon deneyleri, hidrotermal ön işleme tabii tutulmuş, 700 °C sıcaklıkta piroliz işlemi görmüş, KOH ve üre kimyasalları ile kombine şekilde modifiye edilmiş biyokömürlerin %100 forat uzaklaştırarak en yüksek verimi gösterdiğini ortaya koymuştur. Bu üç numune üzerinde değişen sıcaklık, biyokömür dozu ve pH değişkenleri ile ikinci aşama giderme deneyleri uygulanmıştır ve sonucunda daha düşük yığın sıcaklıklarında (25 °C), daha yüksek biyokömür dozlarında (5 ve 15 g/L) ve 6 – 7 pH da gelişmiş forat giderimi verimlilikleri göze çarpmıştır. Ayrıca, üç biyokömür numunesi dört kez yeniden kullanılmış ve 5. deneyde %85in üzerinde Forat giderimi göstermiştir. GC-MS analizi 18C kolonunda foratın serbest radikal aracılı ara bozunma ürünlerini (örn., 2, 4-Di-tert-butylphenol, [1,1'-Biphenyl]-2,3'-diol, 3,4',5,6'-tetrakis(1,1-dimethylethyl)) araştırmak amacıyla yürütülmüştür.