膜科学与技术学报

抽象的

良性石墨-壳聚糖混合生物复合材料用于吸附水中的有毒硝酸盐

拉金德拉·S·东格雷

过去几十年来，农业中各种氮/磷肥、农药和营养物质的使用量不断增加，以促进农作物的发展。未使用的硝酸盐在雨季从沙质/质地土壤中渗透出来。硝酸盐中毒会导致高铁血红蛋白血症/蓝婴综合征，以及水体富营养化，对人类和生态系统都有害。通过各种处理方法，即离子交换树脂、反渗透 (RO) 和蒸馏，实现水脱氮，可减轻硝酸盐污染。离子交换在家庭层面进行，软水器过滤通过树脂的含钙/镁水，树脂将氯化物交换为硝酸盐。树脂再生成本高，因此不推荐使用离子交换。RO 很有用，但也有一些缺点，即价格昂贵、能量投入高、效率低、浪费更多水且操作压力低。蒸馏速度慢，需要经常清洗以去除积聚的物质，不适合大规模水处理。因此，吸附到制备的天然和合成吸附剂上是最可行的，并且可用于去除水中的硝酸盐。这项研究通过掺杂石墨获得了基于壳聚糖的生物复合材料，并将其用于批量去除水中的硝酸盐。较低浓度的硝酸盐去除得较快；而较高浓度的硝酸盐去除得较慢。5 ppm 硝酸盐样品的去除效率最高为 90%，而 10 ppm、15 ppm、20 ppm、25 ppm 和 50 ppm 硝酸盐样品的硝酸盐去除能力分别为 88%、79%、71%、66%、60%。检查了实验数据的 Langmuir 和 Freundlich 等温线，Langmuir 最适合。在成本和效率方面，掺杂石墨的壳聚糖生物复合吸附剂似乎比商业吸附剂更温和。用过的吸附剂用 0.1 N NaOH 处理可再生。以固定时间间隔用离子色谱分析吸附后的流出物/样品中的残留硝酸盐。