Softwood biochar-supported Bi2WO6 for photocatalytic degradation of organic contaminant mixture in river water: Role of pyrolysis temperature and surface functionality
Notice bibliographique
Résumé
The design of efficient biochar-supported photocatalysts for the removal of emerging contaminants requires a fundamental understanding of the influence of biochar properties on photocatalyst structure and performance. This study presents a comprehensive investigation of the effects of biochar feedstock and pyrolysis temperature on the structural, optical, and photocatalytic properties of biochar-supported bismuth tungstate (Bi 2 WO 6 ) composites for the degradation of 1,3-diphenylguanidine (DPG) and other emerging contaminants. Biochar derived from two softwood feedstocks (cedar and a mix of pine and spruce) was pyrolyzed at different temperatures (300 °C, 400 °C, 500 °C, and 600 °C) to serve as a support for Bi 2 WO 6 . This work reveals the critical impact of biochar surface area, porosity, and redox-active functional groups on the interaction with Bi 2 WO 6 , which influence the crystal orientation, surface area, redox properties, and the resulting composite photocatalytic behavior. Composites synthesized using biochar pyrolyzed at 400 °C demonstrated optimal performance and a 74-fold enhancement in DPG photocatalytic rate constant compared to bare Bi 2 WO 6 . The optimal composite was further applied to treat river water spiked with five organic contaminants, achieving 94.36 % removal of the total mixture and a55.4 % reduction in total organic carbon, confirming its effectiveness in complex matrices. This study highlights the critical role of biochar support properties in enhancing the photocatalytic activity of Bi 2 WO 6 and establishes guidelines for the development of sustainable photocatalysts for water treatment applications. • Softwood biochar pyrolyzed at 300–600 °C were investigated as supports for Bi 2 WO 6 (BW). • Composites supported on biochar pyrolyzed at 400 °C exhibited optimal surface area, crystal orientation, and redox functionality. • BW/P400 demonstrated a 74-fold improvement in activity and over 94 % removal of a mixture of contaminants in river water.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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