MgO-modified biochar by modifying hydroxyl and amino groups for selective phosphate removal: Insight into phosphate selectivity adsorption mechanism through experimental and theoretical

生物炭 磷酸盐 吸附 选择性 化学 腐植酸 水溶液中的金属离子 废水 氢键 金属 无机化学 有机化学 催化作用 分子 热解 环境工程 肥料 工程类
作者
Xiaoyu Zhang,Youpeng Xiong,Li Wang,Zhennan Wen,Xiaolin Xu,Jianbing Cui,Zhongwang Liu,Linna Wei,Xiongfang An
出处
期刊:Science of The Total Environment [Elsevier]
卷期号:918: 170571-170571 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.170571
摘要

Metal oxides-modified biochars have been widely studied as promising adsorbents for removing phosphate from wastewater discharge. Yet, the low adsorption selectivity towards phosphate severely limits its potential in practical applications. In this study, MgO-modified biochar modified by hydroxyl and amino groups (OH/NH2@MBC) is developed for selective phosphorus recovery from wastewater. As major results, the OH/NH2@MBC exhibits favorable phosphate adsorption performance is superior to that of MBC resin in the presence of co-existing anions (NO3−, Cl−, HCO3− and SO42−) and natural organic matter (humic acid) even actual wastewater, suggesting its superior selectivity towards phosphate. The OH/NH2@MBC shows an excellent phosphate adsorption capacity (43.27 mg/g) and desorption ratio (82.34 %) after five cycles under the condition of anion coexistence (100 mg/L). The experimental and DFT theoretical study reveals that attaching hydroxyl and amino groups onto the MBC surface, which facilitates to inhibiting the side effects of anions (NO3−, Cl−, HCO3−, and SO42−) through Lewis acid-base sites, hydrogen bonds, and metal affinity, and preferentially select adsorption P, contributing greatly to improve phosphate adsorption selectivity. Importantly, the presence of amino and hydroxyl groups can reduce the Fermi level of OH/NH2@MgO(220) and OH/NH2@MgO(200) and improve the adsorption selection for HPO42−. This study provides an effective strategy for enhancing the adsorption selectivity of metal oxides-modified biochars towards phosphate through modifying functional groups.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
泥娃娃完成签到 ,获得积分10
1秒前
4秒前
哭泣的如豹完成签到,获得积分10
6秒前
sherry完成签到 ,获得积分10
7秒前
睡到人间煮饭时完成签到 ,获得积分10
19秒前
林夕完成签到 ,获得积分10
26秒前
ivy完成签到 ,获得积分10
27秒前
gk完成签到,获得积分10
28秒前
鬼见愁应助淡然语山采纳,获得20
34秒前
当女遇到乔完成签到 ,获得积分10
39秒前
小杨完成签到 ,获得积分10
40秒前
hakuna_matata完成签到 ,获得积分10
40秒前
腾腾完成签到 ,获得积分10
1分钟前
调皮的蓝天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
弹剑作歌完成签到,获得积分10
1分钟前
CLTTTt完成签到,获得积分10
1分钟前
会发芽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
六等于三二一完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
哭泣的如豹发布了新的文献求助100
1分钟前
岁月间完成签到,获得积分10
1分钟前
高文强完成签到,获得积分10
1分钟前
博林大师完成签到,获得积分10
1分钟前
鬼见愁应助淡然语山采纳,获得20
1分钟前
1分钟前
小王同学发布了新的文献求助10
1分钟前
摘星012完成签到 ,获得积分10
1分钟前
先锋老刘001完成签到,获得积分10
1分钟前
Diaory2023完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
沉静寒云完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wx1完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
Richard发布了新的文献求助100
2分钟前
Yh完成签到 ,获得积分10
2分钟前
雪白的紫翠完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Yolenders完成签到 ,获得积分10
2分钟前
她的城完成签到,获得积分0
2分钟前
平常山河完成签到 ,获得积分10
2分钟前
celia完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3139648
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2790514
关于积分的说明 7795518
捐赠科研通 2446980
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1301543
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626259
版权声明 601176