论文信息第一作者：YizhenCheng通讯作者：陈忠林、康晶通讯单位：哈尔滨工业大学全文速览阿特拉津(ATZ)是一种三嗪类除草剂，是农业中最典型的除草剂之一。然而，由于其持久性、流动性和不可生物降解的特性，近年来在饮用水中多次检测到ATZ污染物。据报道，ATZ不仅对生态水体环境有害，而且在低浓度下也会对人体产生致癌和内分泌干扰。因此，去除ATZ污染物是保护水体环境和人类健康的一项非常必要的任务。图1.氮掺杂生物碳的吸附性能优化与理化性质表征。文章要点1：在本文中，作者通过一步法成功制备出一种具有优异吸附容量(.59?mg?g?1)的新型(N)掺杂纤维素生物碳(NC–10)材料用于吸附阿特拉津(ATZ)污染物。与半纤维素和木质素制备的氮掺杂生物炭相比，其具有最佳的吸附效率。文章要点2：研究发现，不同氮掺杂比例(NC–5,NC–10,NC–20和NC–30)的氮掺杂生物炭对ATZ的吸附行为存在显著差异，这是由于sp2共轭C(ID/IG=0.99–1.18)和杂原子N组分(吡啶氮、吡咯氮和石墨氮)的差异所致。其中，ATZ在NC–10上的吸附性能符合拟二级动力学和Langmuir吸附等温线模型。此外，广泛的pH适应性(pH=2–10)、良好的抗离子强度和优异的回收效率均使其具有广泛的实际应用潜力。文章要点3：进一步的材料表征和密度泛函理论(DFT)计算表明，NC-10对ATZ的良好吸附性能主要取决于化学吸附，而π-π电子给体-受体(EDA)相互作用则由于石墨化程度高而贡献最大。具体地，吡啶氮和石墨氮分别通过疏水效应和ATZ与NC–10之间的π-πEDA相互作用进一步促进吸附性能，同时吡咯氮和其它表面官能团(-COOH,-OH)促进了氢键效应。图2.所制备出材料的微观形貌表征。图3.离子强度与腐殖酸对吸附性能的影响。图4.所制备出氮掺杂生物碳的吸附动力学研究。图5.NC–10的ATZ污染物吸附机理。参考文献YizhenCheng,BinyuanWang,JiminShen,PengweiYan,JingKang,WeiqiangWang,LanboBi,XinweiZhu,YabinLi,ShuyuWang,LinluShen,ZhonglinChen.PreparationofnovelN-dopedbiocharanditshighadsorptioncapacityforatrazinebasedonπ–πelectrondonor-acceptorinteraction.J.Hazard.Mater..DOI:10./j.jhazmat...
