通过充满超细MgO纳米颗粒的生物炭有效地去除和回收酸盐
Yanpeng Huang1, Qiong Wu1, Jingfan Yan1
1Beijing Key Laboratory of Farmland Soil Pollution Prevention and Remediation, College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing, 100193, China.
在生物炭上加载纳米级氧化 (MgO) 显著增强了水中的酸盐去除. 这种优化的生物炭显示出高吸附能力和肥料应用的潜力.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 水处理 处理水的方法
背景情况:
- 从水溶液中去除酸盐对于环境保护至关重要.
- 现有的生物炭吸附剂具有有限的酸盐吸附能力,特别是在低度下.
- 将纳米级氧化 (MgO) 装载到生物炭上是一种有前途的策略,可以提高吸附效率.
研究的目的:
- 开发和描述装有超细MgO纳米颗粒和MgO纳米片的生物炭,以增强酸盐吸附.
- 研究开发的生物炭的吸附能力和机制.
- 评估生物炭在实际低度酸盐水样本中的性能,并评估其对酸盐回收和肥料应用的潜力.
主要方法:
- 用蒸汽爆炸的草生物炭被修改为超细MgO纳米颗粒 (UMB) 和MgO纳米板 (SMB),使用浸-沉-热解方法.
- 描述MgO晶体大小 (6-8纳米的纳米颗粒,10-16纳米的纳米片).
- 在各种度下进行了酸盐吸附实验,包括真实水样,随后进行了脱吸试验.
主要成果:
- 与SMB (164.9 mg P g-1) 相比,UMB在高初始度 (100 mg P L-1) 中表现出更高的酸盐吸附能力 (219.4 mg P g-1).
- 表面降水被确定为主要的吸附机制,较小的MgO颗粒大小和水合在UMB的优异性能中起着关键作用.
- UMB有效地降低了真实水样中的酸盐度,从0.17 mg P L-1降至0.01 mg P L-1.1.
结论:
- 装载在生物炭 (UMB) 上的超细MgO纳米颗粒显著提高了从水溶液中去除酸盐的效率.
- 开发的UMB显示了从污染水中有效回收酸盐的潜力.
- 来自UMB的可吸收酸盐表明其在肥料生产或作为缓释肥料中的实用性.
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