Phosphate removal, recovery, and upcycling by wollastonite and calcium phosphate mineral–hydrogel composites

硅灰石 磷酸盐 钙 化学 材料科学 复合材料 核化学 化学工程 硅酸钙 矿物学 复合数 磷矿 灌木岩
作者
Albern X. Tan,Minkyoung Jung,Young‐Shin Jun
出处
期刊:Water Research [Elsevier BV]
卷期号:302: 126006-126006 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.watres.2026.126006
摘要

• Integration of wollastonite significantly enhanced the P removal/recovery efficiency. • Dual CaP and wollastonite seeds achieve P-level below the strict P discharge limit. • Wollastonite’s slow dissolution maintained high local pH inside composites. • Heterogeneous CaP nucleation in composites is dominant, beneficial for P recycling. • P recovered CaP+Wollastonite composites led to faster plant growth. Elevated phosphate (P) levels in surface waters caused by anthropogenic activities contribute to eutrophication, which threatens ecosystems and the communities relying on the surface water. To mitigate this threat, developing new P removal/recovery technologies is vital. To capture aqueous P, we created a novel mineral–hydrogel composite composed of calcium alginate (Ca-Alg), calcium phosphate (CaP), and wollastonite (CaSiO 3 ), a naturally occurring calcium silicate mineral. While CaP seeds decreased the nucleation energy barrier for new CaP formation, the steady dissolution of wollastonite released calcium and silicate, elevating the local calcium concentration and pH to promote heterogeneous CaP formation. Through the synergy between the two minerals, treated P can be reduced to 0.067 mg-P/L (an average of remaining P concentration from three batch tests; a dose of 0.3 Ca-Alg/L, 72-hour reaction) from a starting solution of 6.2 mg-P/L. The addition of wollastonite improved the composite’s P removal ability even in multiple cycles of 24-hour batch reactions. P-recovered composites were further evaluated in plant growth tests as proof-of-concept demonstration of agronomic reuse potential, yielding >90% seed germination and enhanced early-stage stem and leaf growth relative to nutrient-free controls. Overall, these results demonstrate the potential of a circular approach for P capture and reuse, supporting water quality management and suggesting the possibility of beneficial agricultural applications.
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
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
周先生发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
Hello的应助被蛋治采纳,获得10
刚刚
着急的宝马完成签到 ,获得积分10
刚刚
lani发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
吴咩咩发布了新的文献求助10
2秒前
tp发布了新的文献求助10
3秒前
bai发布了新的文献求助20
4秒前
4秒前
6秒前
an完成签到,获得积分10
6秒前
Ldq完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
qingtian发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
hh发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
zhang完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Luckqi6688完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
蓝天发布了新的文献求助20
10秒前
molihuakai的应助被柠栀采纳,获得30
11秒前
酷波er的应助被外向绮波采纳,获得30
12秒前
12秒前
12秒前
熊熊阁发布了新的文献求助20
12秒前
康康发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
Matao完成签到,获得积分10
13秒前
钱钱发布了新的文献求助10
13秒前
酷波er的应助被YZ采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
周先生完成签到,获得积分10
16秒前
鱻鱼鱻完成签到,获得积分10
17秒前
蒋大少完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8149969
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9546962
关于积分的说明 21679023
捐赠科研通 7737030
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3424245
关于科研通互助平台的介绍 2549187
邀请新用户注册赠送积分活动 2467466