Artykuł powstał we współpracy z dr inż. Agnieszką Woszuk z Katedry Inżynierii Materiałów Budowlanych i Geoinżynierii Wydziału Budownictwa i Architektury Politechniki Lubelskiej oraz prof. UAM dr hab. Piotrem Nowickim z Zakładu Chemii Stosowanej Wydziału Chemii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. Zaprezentowane wyniki zostały uzyskane w znacznej mierze podczas przygotowywania pracy magisterskiej mgr Kariny Tokarskiej, która obecnie kontynuuje kształcenie w Szkole Doktorskiej Nauk Ścisłych
i Przyrodniczych UMCS w Lublinie.

W badaniach wykorzystano biomasę odpadową w postaci trocin drzew liściastych jako odnawialny surowiec do produkcji adsorbentów węglowych. W wyniku aktywacji chemicznej z użyciem K₂CO₃ i H₃PO₄ wspomaganej mikrofalami uzyskano biowęgle aktywne, które scharakteryzowano pod kątem struktury porowatej, składu pierwiastkowego, morfologii, stabilności termicznej, a także ich właściwości powierzchniowych i elektrokinetycznych. Określono również zdolności sorpcyjne obu materiałów węglowych względem wybranych polimerów - syntetycznego poli(kwasu akrylowego) i naturalnego lizozymu, w procesie ich usuwania z roztworów wodnych (w układach pojedynczych i mieszanych adsorbatów). Dodatkowo zbadano stabilność suspensji wodnych zawierających biowęgle aktywne oraz jeden lub dwa polimery jednocześnie.

Przygotowane adsorbenty węglowe charakteryzowały się silnie rozwiniętą powierzchnią właściwą (1093-1777 m²/g), odmiennym rodzajem struktury porowatej (mezoporowatą lub mikroporowatą) oraz kwasowym charakterem powierzchni. Maksymalną adsorpcję poli(kwasu akrylowego) uzyskano w przypadku mieszanego roztworu obu polimerów. Osiągnęła ona poziom 379 mg/g (dla próbki aktywowanej H₃PO₄ o średnim rozmiarze porów 3,04 nm i znikomym udziale mikroporów w strukturze - 0,3%) oraz 259 mg/g (dla materiału aktywowanego K₂CO₃, charakteryzującego się średnim rozmiarem porów wynoszącym 1,72 nm i znacznym udziałem mikroporów - 77,4%). W przypadku lizozymu wydajność adsorpcji była dwukrotnie niższa i mieściła się w zakresie 127-166 mg/g.
Na podstawie zbiorczej analizy danych stwierdzono, że najbardziej prawdopodobnymi mechanizmami destabilizacji suspensji wodnych biowęgli w obecności polimerów (bardzo pożądanymi przy oczyszczaniu wody i ścieków) są neutralizacja ładunku powierzchniowego
w pH 3 i flokulacja mostkowa w pH 11.

Wykazano zatem, że w określonych warunkach można uzyskać maksymalną wielkość adsorpcji obu polimerów, przy jednocześnie niskiej stabilności takiego układu, co umożliwia efektywną separację fazy stałej wraz z zaadsorbowanymi zanieczyszczeniami, bez konieczności dodatkowego zużycia energii, np. w procesie wirownia.