使用二氧化纳米复合材料去除织品染料:在光合作用微藻辅助微生物燃料电池中进行的一项元基因组学研究
Anshuman Rai1,2, Vandana Sirotiya3, Ankesh Ahirwar3
1MMU, Deemed University, School of Engineering, Department of Biotechnology Ambala Haryana 133203 India.
RSC advances
|March 19, 2025
概括
这项研究使用功能化二氧化石纳米复合材料增强了废水中的染料去除. 光合作用微藻辅助的微生物燃料电池证明了高效的染料降解和生物电力发电.
科学领域:
- 环境科学与工程环境科学与工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 富含染料的废水给环境带来了重大挑战.
- 亚亚石 (DE) 是一种潜在的吸附剂,但它在去除染料方面的效率需要提高.
- 纳米粒子功能化提供了一条改善吸附剂性能的途径.
研究的目的:
- 为了评估Coomassie蓝 (CBB),绿 (BG) 和胺 (Rh) 染料在藻石上的吸附和降解.
- 为了研究藻石的TiO2和Fe3O4纳米粒子功能化的有效性,以提高染料的去除.
- 评估功能化纳米复合材料在光合作用微藻辅助微生物燃料电池 (PMA-MFCs) 中的性能,用于同时降解染料和产生生物电力.
主要方法:
- 在光明和黑暗条件下研究了藻石上的染料吸附动力学.
- 二氧化被TiO2和Fe3O4纳米粒子功能化.
- 功能化的DE-染料纳米复合材料在PMA-MFC中与模拟的染料废水和Asterarcys sp.进行了测试. 在 GA4 微藻中.
主要成果:
- 染料吸附遵循伪二次动力学,具有良好的匹配 (R2 > 0.99).
- 纳米粒子功能化的DE显示出显著更高的染料降解效率 (高达96.10%).
- PMA-MFC-3 (Rh-DE-TiO2) 实现了88.23%的Rh染料降解,61.36%的COD去除,并产生了30.06 mW m-2极化密度,以及高的微藻脂产量和生长.
结论:
- 功能化二氧化石纳米复合材料是有效的去除高度的染料从废水.
- 使用这些纳米复合材料的PMA-MFCs为同时处理废水和生产生物能源提供了一个有希望的方法.
- 该Rh-DE-TiO2功能化纳米复合材料在染料降解,COD去除和生物电力发电方面表现出卓越的性能.
