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Effect of biochar particle size on hydrophobic organic compound sorption kinetics: Applicability of using representative size
저자
Kang, Seju ; Jung, Jihyeun ; Choe, Jong Kwon ; Ok, Yong Sik ; Choi, Yongju
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
410-418(9쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Particle size of biochar may strongly affect the kinetics of hydrophobic organic compound (HOC) sorption. However, challenges exist in characterizing the effect of biochar particle size on the sorption kinetics because of the wide size range of biochar. The present study suggests a novel method to determine a representative value that can be used to show the dependence of HOC sorption kinetics to biochar particle size on the basis of an intra-particle diffusion model. Biochars derived from three different feedstocks are ground and sieved to obtain three daughter products each having different size distributions. Phenanthrene sorption kinetics to the biochars are well described by the intra-particle diffusion model with significantly greater sorption rates observed for finer grained biochars. The time to reach 95% of equilibrium for phenanthrene sorption to biochar is reduced from 4.6–17.9days for the original biochars to <1–4.6days for the powdered biochars with <125μm in size. A moderate linear correlation is found between the inverse square of the representative biochar particle radius obtained using particle size distribution analysis and the apparent phenanthrene sorption rates determined by the sorption kinetics experiments and normalized to account for the variation of the sorption rate-determining factors other than the biochar particle radius. The results suggest that the representative biochar particle radius reasonably describes the dependence of HOC sorption rates on biochar particle size.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Phenanthrene sorption rate strongly depends on biochar particle size. </LI> <LI> The sorption kinetics is well described by the intraparticle diffusion model. </LI> <LI> Harmonic intensity averaged radius (<I>R</I> <SUB> <I>z</I> </SUB>) is used as a representative biochar radius. </LI> <LI> <I>R</I> <SUB> <I>z</I> </SUB> describes the dependence of sorption kinetics on biochar particle size. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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