SCI
SCIE
SCOPUS
Biochars derived from wasted marine macro-algae (<i>Saccharina japonica</i> and <i>Sargassum fusiforme</i>) and their potential for heavy metal removal in aqueous solution
저자
Poo, Kyung-Min ; Son, Eun-Bi ; Chang, Jae-Soo ; Ren, Xianghao ; Choi, Yun-Jung ; Chae, Kyu-Jung
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
364-372(9쪽)
제공처
소장기관
<P><B>Abstract</B></P> <P>For the purpose of reusing wasted marine macro-algae generated during cultivation, harvesting, processing and selling processes, biochars derived from <I>Saccharina japonica</I> (known as <I>kelp</I>) and <I>Sargassum fusiforme</I> (known as <I>hijikia</I>) were characterized and their removal capacities for Cu, Cd, and Zn in aqueous solution were assessed. Feedstocks, <I>S. japonica, S. fusiforme,</I> and also pinewood sawdust as a control, were pyrolyzed at 250, 400, 500, 600 and 700 °C. In evaluating heavy metal removal capacities, SJB (<I>S. japonica</I> biochar) showed the best performance, with removal efficiencies of more than 98% for the three heavy metals when pyrolyzed at over 400 °C. SFB (<I>S. fusiforme</I> biochar) also showed good potential as an adsorbent, with removal efficiencies for the three heavy metals of more than 86% when pyrolyzed at over 500 °C. On the contrary, the maximum removal efficiencies of PSB (pinewood sawdust biochar) were 81%, 46%, and 47% for Cu, Cd, and Zn, respectively, even at 700 °C, the highest pyrolysis temperature. This demonstrates that marine macro-algae were advantageous in terms of production energy for removing heavy metals even at relatively low pyrolysis temperatures, compared with PSB. The excellent heavy metal adsorption capacities of marine macro-algae biochars were considered due to their higher pH and more oxygen-containing functional groups, although the specific surface areas of SJB and SFB were significantly lower than that of PSB. This research confirmed that the use of marine macro-algae as a heavy metal adsorbent was suitable not only in the removal of heavy metals, but also in terms of resource recycling and energy efficiency.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Marine macro-algae wastes were reused as biochar for the pollutant removal. </LI> <LI> Marine macro-algae biochar (MMAB) showed an excellent heavy metal removal performance. </LI> <LI> MMAB exhibits high pH and abundant oxygen-containing functional groups on the surface. </LI> <LI> The yield and efficiency of MMAB were higher than those of conventional woody biochar. </LI> <LI> MMAB can work efficiently even as pyrolyzed at relatively low temperatures (400–500 °C). </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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