Oberflächenmodifizierte Aktivkohle: Nachhaltige biobasierte Materialien zur Umweltremediation

Die globale Erwärmung und die durch menschliche Aktivitäten verursachte Wasser- und Luftkontamination stellen große Herausforderungen für Umweltverschmutzung und Klimawandel dar. Die unsachgemäße Entsorgung einer großen Menge von agro-forestalen Nebenprodukten beschleunigt diese Probleme hauptsächlich in Entwicklungsländern. Die Verbrennung landwirtschaftlicher Nebenprodukte verursacht globale Erwärmung, während ihr unsachgemäßer Abfallmanagement Wasser- und Luftverschmutzung zur Folge hat. Die Umwandlung dieser Abfallmaterialien in effektive intelligente Materialien kann als vielversprechende Strategie im Abfallmanagement und in der Umweltremediation betrachtet werden. In den letzten Jahrzehnten wurden Aktivkohle (AKs) aus verschiedenen landwirtschaftlichen Abfällen hergestellt und umfangreich als Adsorbentien verwendet. Die Adsorptionskapazität von AKs hängt von einer gut entwickelten porösen Struktur, einer großen spezifischen Oberfläche und einer reichen Oberflächenfunktionalität ab. Aktivkohle muss ihre Adsorptionskapazität erhöhen, insbesondere für spezifische Adsorbate, um sie für bestimmte Anwendungen geeignet zu machen, und dies ist durch Oberflächenmodifikationen ihrer Oberflächenchemie möglich. Die Modifikationen der Oberflächenchemie beinhalten die Einführung von funktionalen Gruppen an der Oberfläche, die durch verschiedene Methoden wie Säurebehandlung, alkalische Behandlung, Impregnierung, Ozonbehandlung, Plasmabehandlung usw. durchgeführt werden können. Abhängig von den Behandlungsmethoden beeinflusst die Oberflächenmodifikation hauptsächlich die Oberflächenchemie. In dieser Übersicht haben wir mehrere Modifikationsmethoden für auf landwirtschaftlichen Abfällen basierende AKs zusammengefasst. Darüber hinaus werden die Anwendungen von AKs zur Adsorption verschiedener Schadstoffe hervorgehoben.