破解中药渣资源化难题 开辟固废高值利用新路径
近日,陕西省生物农业研究所联合西安建筑科技大学在学术期刊PLOS One在线发表题为“Valorization of waste pharmaceutical residues via pyrolysis: simultaneous production of biochar for Cd2+ removal and high-quality bio-oil/syngas”的研究论文。
中药渣作为中成药生产过程中产生的主要废弃物,每年产量巨大,其资源化利用一直是行业难题。传统处理方式多以填埋、焚烧、堆放为主,不仅造成资源浪费,还会导致环境污染,亟须通过行之有效的方法对中药渣进行高值化利用。
研究团队创新采用限氧慢速热解技术,以两种典型中成药制药残渣为原料,成功实现中药渣“一渣多用,变废为宝”:同步制备出可高效去除镉离子的多孔生物炭,以及高品质生物油与合成气,为制药固废高值化与重金属污染修复提供了全新技术路径。
实验显示,制备的块茎生物炭(TB)和草本生物炭(HB)均具有高氧含量、蜂窝状多孔结构,表面富含羟基、羧基、羰基等活性官能团,为重金属吸附提供了优良位点。其中草本生物炭(HB)比表面积与孔容更大,孔结构更发达,综合性能更优越。热解副产物生物油富含酮类、烷烃、醇类、酚类等组分,可作为液体燃料与化工原料,进一步提升了中药渣的资源化价值。两种生物炭对镉离子吸附效果显著,可高效用于农业面源重金属污染修复。
陕西省生物农业研究所为该论文第一单位,冯志珍博士为第一作者,贾俊超博士为通讯作者。本研究得到陕西省科学院科技计划项目(2024k-02)、咸阳市科技计划项目(L2022-QCYZX-NY-006)、陕西省重点研发计划项目(2023-ZDLNY-54)以及陕西省创新能力支撑计划项目(2023-CX-PT-12)的联合资助。

生物炭X射线衍射图谱

镉离子(Cd2+)在生物炭上的吸附动力学曲线
论文链接:https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0346024
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