fa مروری بر روش‌های اصلاح بیوچار با مواد معدنی و کاربرد آنها در غیرمتحرک‌کردن آلاینده‌ها عمومی Ggeneral پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">بیوچار به‌عنوان یک ماده کربنی پایدار، اقتصادی و سازگار با محیط‌زیست به دلیل برخورداری از گروه‌های عاملی اکسیژن دار، ساختار آروماتیک، تخلخل قابل‌توجه، سطح ویژه زیاد و ظرفیت تبادل کاتیونی مناسب، به‌طور گسترده در توسعه جاذب‌های پیشرفته در تثبیت و حذف آلاینده‌های محیطی از آب و خاک مورد توجه قرار گرفته است. با وجود این، محدودیت‌های عملکردی بیوچار خالص در حذف آلاینده‌ها، ضرورت اصلاح و مهندسی آن را آشکار ساخته است. در این راستا، تولید کامپوزیت‌های بیوچار از طریق ترکیب با مواد معدنی و ترکیبات حاوی آهن به‌عنوان راهکاری مؤثر برای بهبود ویژگی‌های ساختاری، شیمیایی و واکنش‌پذیری سطحی مطرح شده است. در این مقاله مروری، روش‌های اصلی ساخت کامپوزیت‌های بیوچار شامل اصلاح پس از فرایند گرماکافت و نیز اختلاط مستقیم با فازهای معدنی بررسی و روش هم افزایی و بارگذاری مستقیم به عنوان روش های نوین معرفی شده‌اند. همچنین تأثیر نوع زیست‌توده، شرایط گرماکافت، نوع ماده اصلاح‌کننده و مسیر سنتز بر ویژگی‌های فیزیک و شیمیایی نهایی کامپوزیت‌ها تحلیل شده است. افزون بر این، سازوکارهای حاکم بر عملکرد این مواد در تثبیت و حذف فلزات سنگین، شامل جذب سطحی، رسوب، کمپلکس، تبادل لیگاند، واکنش‌های اکسایش کاهش، انتقال الکترون، برهم کنش های الکترواستاتیکی و تبادل یونی مورد بحث قرار گرفته‌اند. نتایج مطالعات نشان می‌دهد که هم‌افزایی میان بیوچار و فازهای معدنی و آهن‌دار می‌تواند به‌طور چشمگیری کارایی تثبیت آلاینده ها از جمله فلزات سنگین آنیونی و کاتیونی را افزایش دهد. این بررسی بر اهمیت طراحی هدفمند کامپوزیت‌های بیوچار بر پایه شناخت دقیق رابطه میان روش ساخت و ویژگی‌های عملکردی تأکید دارد. همچنین چالش‌های آینده و چشم‌اندازهای مربوط به استفاده از کامپوزیت‌های بیوچار - مواد معدنی در پالایش محیطی و تجاری‌سازی این فناوری امیدوارکننده نیز مورد توجه قرار گرفته است.</div> <div style="text-align: justify;">Biochar, a stable, economical, and environmentally friendly carbonaceous material, has garnered significant attention in the development of advanced adsorbents for the immobilization and removal of environmental pollutants from water and soil. This interest stems from its oxygen-containing functional groups, aromatic structure, notable porosity, high specific surface area, and suitable cation exchange capacity. However, the performance limitations of pristine biochar in pollutant removal underscore the necessity for its modification and engineering. In this regard, the production of biochar composites through the combination with minerals and iron-containing compounds has emerged as an effective strategy to enhance structural and chemical properties, as well as surface reactivity. This review paper examines the primary methods for synthesizing biochar composites, including post-pyrolysis modification and direct mixing with mineral phases. Synergistic and direct loading methods are introduced as novel approaches. Furthermore, the influence of biomass type, pyrolysis conditions, modifier type, and synthesis pathway on the final physicochemical characteristics of the composites is analyzed. Additionally, the governing mechanisms underlying the performance of these materials in immobilizing and removing heavy metals are discussed, encompassing adsorption, precipitation, complexation, ligand exchange, redox reactions, electron transfer, electrostatic interactions, and ion exchange. Study results indicate that the synergy between biochar and mineral/iron-bearing phases can significantly enhance the efficiency of immobilizing pollutants, including both anionic and cationic heavy metals. This review emphasizes the importance of targeted design of biochar composites based on a precise understanding of the relationship between synthesis methods and functional properties. Future challenges and prospects concerning the application of biochar-mineral composites in environmental remediation and the promising commercialization of this technology are also addressed.</div> فلزات سنگین, کانی های معدنی, گروه های عاملی اکسیژن دار, مکانیسم های جذب, هم افزایی Heavy metals, Mineral clays, Oxygen-containing functional groups, Adsorption mechanisms, Synergism. 177 202 http://jstnar.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-7245-1&slc_lang=fa&sid=1 Mihamad Malehmir Chegini محمد ماله میر چگینی mohamadmc71@gmail.com Yes Department of Soil Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran. گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران Ahmad Golchin احمد گلچین agolchin2011@yahoo.com No Department of Soil Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran. گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران. Mohamad Babaakbari محمد بابا اکبری ساری Babaakbari@znu.ac.ir No Department of Soil Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran. گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.