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科研进展丨研究人员研发水体低碳除磷新型凹凸棒土基吸附材料

作者:王维翰 来源:乡村环境建设团队 2024-05-24

近日,农业农村部环境保护科研监测所乡村环境建设创新团队开发了一种新型镧钙双金属凹凸棒土基吸附材料,用于农村生活污水中磷酸盐的去除,对于推动我国污水中磷回收和资源化具有重要意义。相关研究成果发表在《碳水化合物聚合物(Carbohydrate Polymers)》上。


过高的磷酸盐会导致严重的水体污染,在化学沉淀、生物处理、离子交换、吸附法等众多除磷方法中,吸附法工艺简单方便,被广泛用于水体中磷酸盐的去除。


该研究应用绿色原位交联法开发了一种三维多孔双金属改性凹凸棒土基吸附材料——镧钙改性凹凸棒土壳聚糖水凝胶珠(La-Ca-CS/ATP水凝胶珠),该材料主要通过表面沉淀、配体交换、静电吸引和球内络合等机制去除水中的磷酸盐,理论吸附量可达123 mg P/g。研究结果显示,镧和钙在0.5 ~ 0.7 nm和1.2 ~ 2 nm的结合位点和能垒上具有互补作用,增强了材料的吸附效果。该材料制作过程中的碳排放主要来自稀有金属镧和壳聚糖,钙的引入可有效减少吸附材料制作过程的碳排放量。生产该吸附材料的碳排放量为24.73 kg CO2 eq/kg,低于单一金属镧改性吸附材料所产生的二氧化碳。该研究提升了吸附材料磷吸附性能,并有效降低了其制作过程中产生的环境影响,为高效的凹凸棒土基磷吸附材料合成提供了技术支撑。



该研究得到国家重点研发计划青年科学家项目的支持。


原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0144861724004090?via%3Dihub

团队简介:https://aepi.caas.cn/pub/hjbhkyjcsx/zzjg/kynsjg/xcsthjyjzx/204070.htm


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