Sustainable Adsorption of Rhodamine B and Heavy Metals Using Sewage Sludge-Derived Biochar

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/chemengineering10010011
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

The sustainable management of sewage sludge remains a key environmental challenge for rapidly urbanizing regions such as Kazakhstan. This study explores the potential of sewage sludge-derived biochar as an efficient, low-cost adsorbent for removing Rhodamine B (RhB) dye and toxic metals from water. Sewage sludge was pyrolyzed at 700 °C (BC) and subsequently activated with hydrochloric acid (BCH) and sodium hydroxide (BCN) to improve its surface functionality and porosity. The morphology, surface area, porosity, and functional groups of the obtained biochars were characterized using SEM-EDS, BET, FTIR, and XRD analyses. Batch adsorption experiments demonstrated that the pseudo-second-order kinetic model (R2 = 0.99) best described the data, indicating chemisorption-controlled uptake. Experimental RhB adsorption capacity was 14.53 mg/g for BCH at RhB concentration of 75 mg/L after 120 min. Moreover, BCH exhibited enhanced metal adsorption capacities of 22.85 mg/g (Cu2+), 17.55 mg/g (Zn2+), 15.08 mg/g (Cd2+), 7.97 mg/g (Cr3+), and 3.68 mg/g (As3+). These results confirm that acid activation significantly improves adsorption efficiency compared with pristine biochar due to increased surface area and the introduction of oxygen-containing functional groups. Overall, sewage sludge-derived biochar shows strong potential as a sustainable adsorbent for dye and heavy metal removal.