Insights into simultaneous adsorption and oxidation of antimonite [Sb(III)] by crawfish shell-derived biochar: spectroscopic investigation and theoretical calculations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Removal of antimonite [Sb(III)] from the aquatic environment and reducing its biotoxicity is urgently needed to safeguard environmental and human health. Herein, crawfish shell-derived biochars (CSB), pyrolyzed at 350, 500, and 650 ° C, were used to remediate Sb(III) in aqueous solutions. The adsorption data best fitted to the pseudo-second-order kinetic and Langmuir isotherm models. Biochar produced at 350 ° C (CSB350) showed the highest adsorption capacity (27.7 mg g − 1 ), and the maximum 78% oxidative conversion of Sb(III) to Sb(V). The adsorption results complemented with infrared (FTIR), X-ray photoelectron (XPS), and near-edge X-ray absorption fine structure (NEXAFS) spectroscopy analyses indicated that the adsorption of Sb(III) on CSB involved electrostatic interaction, surface complexation with oxygen-containing functional groups (C = O, O = C–O), π–π coordination with aromatic C = C and C–H groups, and H-bonding with –OH group. Density functional theory calculations verified that surface complexation was the most dominant adsorption mechanism, whilst π–π coordination and H-bonding played a secondary role. Furthermore, electron spin resonance (ESR) and mediated electrochemical reduction/oxidation (MER/MEO) analyses confirmed that Sb(III) oxidation at the biochar surface was governed by persistent free radicals (PFRs) (•O 2 − and •OH) and the electron donating/accepting capacity (EDC/EAC) of biochar. The abundance of preferable surface functional groups, high concentration of PFRs, and high EDC conferred CSB350 the property of an optimal adsorbent/oxidant for Sb(III) removal from water. The encouraging results of this study call for future trials to apply suitable biochar for removing Sb(III) from wastewater at pilot scale and optimize the process. Graphical abstract
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».