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Updated: Jul 18, 2025

Electrochemically and Bioelectrochemically Induced Ammonium Recovery
Published on: January 22, 2015
石墨烯氧化物/聚乙烯胺改性离子交换膜,用于有效地从废水中选择性回收氨
Yuanyuan Yu1, Qin Zeng1, Haoquan Zhang1
1Key Laboratory of the Three Gorges Reservoir Region's Eco-Environment, Ministry of Education, College of Environment and Ecology, Chongqing University, Chongqing 400045, China.
这项研究开发了一种新的石墨烯氧化物-聚乙烯胺改性离子交换膜 (CEM),用于增强氨 (NH4+-N) 恢复. 修改后的CEM显著提高了废水处理的选择性和稳定性,克服了当前多南透析工艺的局限性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境工程 环境工程
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 对于氨 (NH4+-N) 恢复的多南透析 (DD) 被干扰的阴离子迁移所阻碍.
- 阴离子交换膜 (CEM) 对于选择性NH4+-N透至关重要.
- 调整CEM表面电荷和结构是提高NH4+-N回收效率的关键.
研究的目的:
- 设计和制造一种具有增强NH4+-N回收选择性的新型CEM.
- 为了研究表面修饰对阴离子运输和膜性能的影响.
- 为了解决DD过程的局限性,这种局限性是由Mg2+和Ca2+等干扰阳离子引起的.
主要方法:
- 一个石墨烯氧化物 (GO) -聚乙烯胺 (PEI) 交联层被引入商业CEM表面.
- 用GO和PEI的自组装层来修改膜的表面电荷和结构.
- 进行了电化学试验和单盐/混合盐溶液试验,以评估膜性能.
主要成果:
- 经过修改的GO-PEI CEM表现出明显改善的NH4+/Mg2+选择性 (15.46),与未经修改的 (1.30) 和PEI-only膜 (5.74) 相比.
- 膜显示出高的NH4+运输速率 (0.429mol·m-2·h-1),同时有效地限制了Mg2+运输 (0.003mol·m-2·h-1).
- 在72小时的连续运行中,GO-PEI (20) 膜保持了良好的结构稳定性.
结论:
- 使用GO-PEI层进行表面电荷调制,为增强CEM中的NH4+选择性分离提供了有效的策略.
- 开发的膜显示出在废水处理和资源回收方面的实际应用的前景.
- 这种简单的方法为克服大规模多南透析实施的挑战提供了可行的途径.
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