Modified biochar: a review on modifications of biochar towards its enhanced adsorptive properties

Abstract

Rich in aromatic carbon and minerals, biochar is produced by biomass pyrolysis at temperatures ranging from 350 °C to 1000 °Cin low-oxygen environment. Traditionally biochar was applied to soilto improve its fertility and carbon sequestration. However, due to low production costs, availability of the feedstock and specific biochar properties related to adsorption of contaminants from aqueous solutions, biochar has gained much interest in other fields, e.g. health sciences and engineering. The aim of the study was to distinguish the types of biochar modifications and to determine biochar characteristics contributing to adsorption. This paper is focused on recentexperimental studies related tobiochar modifications enhancing the adsorption of contaminants. Mechanisms of adsorption and the key factors affecting adsorptive properties of biochar are analyzed. Finally, recommendations for further research in designing the biochar are proposed.

Bioanglimi, kurios sudėtyje gausu aromatinės anglies ir mineralinių medžiagų, pirolizės būdu 350 °C – 1000 °C temperatūroje mažai deguonies turinčioje aplinkoj yra ruošiama iš biomasės. Tradiciškai siekiant pagerinti derlingumą ir sekvestruoti anglį ji buvo naudojama dirvožemiui melioruoti. Tačiau, atsižvelgiant į mažas gamybos sąnaudas, pramoninių atliekų prieinamumą ir gebą iš vandeninių tirpalų adsorbuoti teršalus, bioanglis pradėta nagrinėti technologijos, biomedicines, žemės ūkio mokslų srityse. Šiuo tyrimu buvo siekiama aptarti bioanglies modifikacijų tipus ir nustatyti adsorbciją gerinančias bioanglies savybes. Dėmesys sutelktas į naujausius mokslinius resultatus, susijusius su bioanglies modifikacijomis, skirtomis pagerinti teršalų adsorbciją. Darbe analizuojami adsorbcijos mechanizmai ir pagrindiniai adsorbcijai įtakos turintys veiksniai. Pasiūlytos rekomendacijos tolesniems moksliniams bioanglies tobulinimo tyrimams.