膜科学技術ジャーナル

概要

水から有毒な硝酸塩を吸着する、無害なグラファイトキトサン混合バイオ複合材料

ラジェンドラ・S・ドングレ

過去数十年にわたり、農業では作物の生育のために窒素/リン肥料、農薬、栄養素の各種使用が強化されています。未使用の硝酸塩は、雨天時に砂質/粗い土壌から浸透します。硝酸塩中毒は、富栄養化に加えて、メトヘモグロビン血症/青色児症候群を引き起こし、人間と生態系の両方に有害です。硝酸塩汚染は、イオン交換樹脂、逆浸透（RO）、蒸留などのさまざまな処理による水の脱硝によって緩和されます。イオン交換は家庭レベルで行われ、軟水器は樹脂を通したカルシウム/マグネシウムを含んだ水をろ過し、塩化物を硝酸塩に交換します。樹脂の再生はコストのかかる問題であるため、イオン交換は好まれません。ROは役立ちますが、高価、高エネルギー入力、非効率、水の浪費が多く、低圧で動作するなどの欠点があります。蒸留は遅く、蓄積した物質を除去するために頻繁な洗浄が必要なため、大規模な水処理には適していません。その結果、製造された天然および合成吸着剤への吸着が最も実行可能であり、水から硝酸塩を除去するために選択されました。この研究では、グラファイトをドープしてキトサンベースのバイオ複合材料を誘導し、バッチモードで水から硝酸塩を除去するために使用しました。低濃度の硝酸塩はより速く除去され、高濃度の硝酸塩はゆっくりと除去されます。5 ppmの硝酸塩サンプルでは最高の90%の除去効率が観察され、10 ppm、15 ppm、20 ppm、25 ppm、および50 ppmの硝酸塩サンプルでは、​​それぞれ88%、79%、71%、66%、60%の硝酸塩除去能力を示しました。実験データについてラングミュアとフロイントリッヒの等温線が調べられ、ラングミュアが最も適合しました。グラファイトをドープしたキトサンバイオ複合吸着剤は、コストと効率の点で市販の吸着剤よりも無害であると思われます。使用済みの吸着剤は、0.1 N NaOH で処理して再生されます。吸着後の流出液/サンプルからの残留硝酸塩は、一定の間隔でイオンクロマトグラムによって分析されました。