Модификация гидроугля перманганатом калия повышает сорбцию Pb(II), Cu(II) и Cd(II)

Гидроугли, полученные гидротермальной карбонизацией древесины гикори, бамбука и пшеничной соломы при 200 °C, модифицировали перманганатом калия (KMnO₄) для сорбции Pb(II), Cd(II) и Cu(II). Наиболее перспективным сорбентом оказался гидроуголь из пшеничной соломы (WSHyC), модифицированный 0,2 М KMnO₄ (WSHyC-0.2KMnO₄). Характеристика WSHyC и WSHyC-0.2KMnO₄ показала, что модифицированный гидроуголь имеет большую удельную площадь поверхности, содержит большое количество кислородсодержащих функциональных групп на поверхности и значительное количество микрочастиц оксидов марганца (MnOₓ). Эксперименты по адсорбции в периодическом режиме показали, что WSHyC-0.2KMnO₄ адсорбирует металлы быстрее, чем WSHyC, а равновесие достигается примерно через 5 ч. Максимальная адсорбционная ёмкость WSHyC-0.2KMnO₄, рассчитанная по модели Ленгмюра, составила 189,24 мг/г для Pb(II), 29,06 мг/г для Cd(II) и 32,68 мг/г для Cu(II), что в 12–17 раз превышает показатели WSHyC. Значительное повышение адсорбции тяжёлых металлов может быть связано с увеличением количества кислородсодержащих функциональных групп и микрочастиц MnOₓ на поверхности, что способствует ионному обмену, электростатическим взаимодействиям и комплексообразованию.