使用TEMPO氧化纤维素纳米纤维珠从废水中"捕获和释放"氨

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境科学 环境科学
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 家庭废水是营养物质的重要来源,特别是,如果未经处理就会释放,可能会导致肥胖.
• 从废水中恢复营养素对于可持续的资源管理至关重要,并符合循环经济原则.
• 开发高效和环保的营养回收材料是积极的研究领域.

研究的目的:

• 开发可生物降解的基于纳米纤维素的珠子,用于从废水中回收.
• 为了研究这些珠子对的吸附特性和机制.
• 评估充满氨的珠子作为可控释放生物肥料的潜力.

主要方法:

• 纳米纤维素纳米纤维 (TOCN) 由棕油空果束 (EFB) 通过TEMPO氧化合成.
• 通过使用离子介导的离子转化凝 (ionotropic gelation) 来塑造TOCN成珠子 (TOCNB).
• 研究了氨的吸附能力,动力学,异热和影响因素 (pH,离子强度,接触时间,竞争性离子). 通过发芽试验来评估生物肥料的潜力.

主要成果:

• TOCNB 显示出 30.30 mg g-1 的高氨吸附能力,由物理吸附和静电相互作用驱动.
• 吸附遵循伪第一阶动力学和兰木尔等温,表明单层吸附.
• 的最佳吸收发生在pH8时;K+和SO4抑制吸附,而Ca2+的影响较小.
• TOCNB-NH₄⁺显著增强了苗木的生长,相当于商业用尿素.

结论:

• 来自EFB的可生物降解纳米纤维素珠子对废水中的氨回收有效.
• 回收的氨可以用作可控释放生物肥料,促进可持续农业.
• 这种方法为循环经济框架中的营养管理和资源再利用提供了一个有希望的解决方案.