通过功能化生物炭提高模拟尿液中的有效回收:吸附行为,分子层次的机制解释及其潜在应用
Lei Zhang1, Libin Yang2, Jiabin Chen2
1State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, College of Environmental Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, PR China; Key Laboratory of Yangtze Water Environment, Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 200092, PR China.
The Science of the total environment
|September 24, 2023
概括
来自Magnolia grandiflora叶的功能化生物炭有效地从尿液中捕获. 这种富含的生物炭作为一种有价值的缓释肥料,用于植物生长.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 农业科学 农业科学
背景情况:
- 从废水中回收对于资源管理和污染控制至关重要.
- 从植物废物中提取的生物炭提供了一个可持续的吸附材料.
- 马格诺利亚大植物林叶衍生生物炭 (MBC) 为回收提供了一种新材料.
研究的目的:
- 合成功能化生物炭 (MBC) 来自Magnolia grandiflora Linn叶子,以有效地从尿液中恢复.
- 为了研究酸 (PO43--P) 对MBC的吸附动力学和异热量.
- 评估飽和MBC (P-MBC) 作为缓释肥料的潜力.
主要方法:
- 缓慢的共同热解被用于MBC合成.
- 进行了批量吸附和脱附实验.
- 吸附数据是使用伪第一阶动力学和多层异热模型进行的.
- 材料表征,统计物理学和热力学被用来阐明吸附机制.
- 进行了种子发芽和苗木生长测试,以评估P-MBC作为肥料.
主要成果:
- 伪第一阶动态模型和多层吸附模型最好地描述了PO43--P吸附过程.
- MBC表现出优异的吸附能力,P-MBC表现出卓越的缓释特性.
- 吸附机制涉及一个多离子,驱动的,自发的内热过程与物理化学相互作用.
- P-MBC显著促进了种子发芽和幼苗的早期生长.
结论:
- MBC是一种有效的吸收剂,可以从尿液中回收.
- 吸附过程是复杂的,涉及多种相互作用,并由驱动.
- -MBC作为一种可行的缓释肥料,表明了双重应用的潜力.
- 这项研究强调了MBC在营养恢复和可持续农业中的潜在用途.
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