已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Selective phosphate removal with manganese oxide composite anion exchange membranes in membrane capacitive deionization

电容去离子 化学 磷酸盐 离子交换 无机化学 吸附 选择性 水溶液 氧化物 氯化物 化学工程 离子 催化作用 有机化学 生物化学 海水淡化 工程类
作者
Bin Yang,Xiaoliu Zhang,Bharat Shrimant,Tanmay Kulkarni,Revati Kumar,Christopher G. Arges
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:495: 153468-153468 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.153468
摘要

The discharge of excessive phosphorous into water bodies can lead to serious eutrophication threatening aquatic ecosystem. Membrane capacitive deionization (MCDI) is an effective platform for deionizing aqueous streams; however, conventional MCDI is unable to selectively remove targeted ions from a liquid mixture. In this work, we fabricated manganese oxide composite anion exchange membranes (AEMs) for MCDI to enhance phosphate removal selectivity from sodium chloride-sodium dihydrogen phosphate (10:1 M ratio) aqueous mixtures. We systematically investigated several critical factors, such as constant current or voltage operation, applied voltage amount, process stream pH, and manganese oxide (Mn2O3) content in the AEM, on phosphate removal efficiency and phosphate selectivity. A trade-off was observed between phosphate removal and selectivity when increasing the cell voltage. Under the best conditions, a MCDI unit with a 20 wt% Mn2O3 composite AEM and a bipolar membrane facilitated high phosphate removal efficiency of ≥ 31.8 % and a phosphate over chloride selectivity of 1.1 while showing stability for at least 30 cycles. To help understand how Mn2O3 composite AEM boosts phosphate selectivity, static electronic structure calculations were performed, and they revelated that hydrogen phosphate absorption on Mn2O3 composite AEM was 314 kcal/mol more exothermic than that on pristine AEM while chloride adsorption on Mn2O3 composite AEM was 2.2 kcal/mol less exothermic than that on a pristine AEM. Overall, this work presents an effective strategy for selectively removing phosphate from model wastewater solutions and the mechanistic understanding that governs ion selectivity in composite ion-exchange membranes used in MCDI.
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
种喜欢的花完成签到 ,获得积分10
1秒前
Jiangnj完成签到,获得积分20
2秒前
领导范儿应助GXC0304采纳,获得10
6秒前
欣欣完成签到 ,获得积分10
11秒前
非哲完成签到 ,获得积分10
14秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Candice应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
亓椰iko完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
今后应助小稻草人采纳,获得10
16秒前
大聪发布了新的文献求助10
17秒前
tlj0808发布了新的文献求助10
19秒前
lily发布了新的文献求助20
19秒前
binxman完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
zijian完成签到,获得积分10
28秒前
洛神完成签到 ,获得积分10
30秒前
binxman发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
研白完成签到 ,获得积分10
32秒前
tlj0808完成签到,获得积分10
32秒前
34秒前
ple完成签到,获得积分10
35秒前
38秒前
科研战士发布了新的文献求助10
40秒前
JamesPei应助眼睛大如天采纳,获得10
40秒前
枝头树上的布谷鸟完成签到 ,获得积分10
41秒前
小稻草人发布了新的文献求助10
41秒前
43秒前
44秒前
45秒前
zzz完成签到,获得积分10
45秒前
46秒前
科研通AI2S应助大聪采纳,获得10
46秒前
bertrand发布了新的文献求助10
47秒前
JJiebond完成签到 ,获得积分10
47秒前
9527King发布了新的文献求助10
49秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1500
Les Mantodea de Guyane 1000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 950
Field Guide to Insects of South Africa 660
Foucault's Technologies Another Way of Cutting Reality 500
Product Class 33: N-Arylhydroxylamines 300
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 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3388311
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3000757
关于积分的说明 8793327
捐赠科研通 2686800
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1471840
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 680653
邀请新用户注册赠送积分活动 673298