磷 (P) 是植物生长必需的营养物质,是不断增长的世界人口增加粮食供应所必需的。然而,农业生产中磷的径流和淋溶会引发藻华、水体富营养化和水质问题 (Bol 等人,2018 年;Withers 和 Haygarth,2007 年)。由于土壤中磷的残留,减少施肥量可能不足以在短期至中期内减少地表水的磷负荷 (Barcala 等人,2020 年;Chardon 和 Schoumans,2007 年;Mellander 等人,2016 年;Sharpley 等人,2013 年)。为了更快地降低地表水中的磷含量,我们需要采取缓解措施,减少耕地磷的扩散输入(Mendes,2020;Penn等,2017;Schoumans等,2014)。这些缓解措施应具有成本效益,并且不占用或很少占用宝贵的耕地,以便农民容易接受。铁包砂 (ICS) 是一种磷酸盐 (PO 4 ) 吸附材料,它是饮用水生产的副产品(Chardon 等人,2012 年;Sharma 等人,2002 年;Van Beek 等人,2020 年)并且可放置在管道排水沟周围或场边缘过滤器中以去除 PO 4 ,不占用额外空间(Chardon 等人,2021 年;Groenenberg 等人,2013 年;Lambert 等人,2020 年;Vandermoere 等人,2018 年)。ICS 涂层中的铁 (Fe) 是在快速砂滤器顶部的砂粒周围形成的,当快速砂滤器去除悬浮的 Fe(氢氧化)氧化物时形成的,这些氧化物是在缺氧含 Fe(II) 地下水曝气后或添加 Fe 盐去除有机物后形成的。 ICS 兼具良好的吸附性能和较高的水力传导率。这些特性加上其低成本、丰富的来源,使其成为大规模 PO 4 去除过滤器的理想材料 (Chardon 等人,2012 年;Vandermoere 等人,2018 年)。
背景和目的:为提高光催化降解性能,优选使用具有较大表面积的光催化剂颗粒。二氧化钛作为光催化剂的有效性取决于所用的合成方法。该方法影响所生产的催化剂的粒度、结晶度和相组成。本研究旨在开发一种用于棕榈油厂废水深度处理的纳米二氧化钛光催化剂的绿色合成工艺。方法:二氧化钛纳米粒子的绿色合成使用含有保加利亚乳杆菌培养物和钛氧氢氧化物金属氧化物的德曼-罗戈萨-夏普肉汤培养基。研究的因素是钛氧氢氧化物的摩尔浓度(0.025 摩尔;0.035 摩尔和 0.045 摩尔)和温度(40;50 和 60 摄氏度)。使用粒度分析仪对合成的光催化剂进行表征以确定粒度。所生产的纳米粒子尺寸范围为 1-100 纳米的光催化剂进一步采用扫描电子显微镜-能量色散 X 射线和 X 射线衍射进行表征。对光催化剂进行了棕榈油厂二级废水深度处理测试。本次测试研究的因素包括辐射时间和二氧化钛光催化剂剂量。处理性能从废水质量和污染物去除效率两个方面进行评估。结果:利用保加利亚乳杆菌通过钛氧氢氧化金属氧化物生物合成了纳米二氧化钛光催化剂。在 60 摄氏度的温度下和 0.025 摩尔金属氧化物溶液中进行的合成过程产生了尺寸为 33.28 纳米的二氧化钛光催化剂。经测定,光催化剂中钛和氧组分的含量分别为39.06%和47.95%,二氧化钛结晶度为67.6%,θ度为25.4。这表明绿色合成制备了锐钛矿衍射纳米二氧化钛光催化剂。用该二氧化钛光催化剂处理棕榈油厂二级废水,化学需氧量去除率为16.16-27.27%,生物需氧量去除率为11.05-21.95%。苯酚具有毒性并且难以生物降解,在使用1克/升光催化剂剂量,照射2.5小时的情况下,可以显著去除苯酚(高达81.12%)。结论:纳米二氧化钛光催化剂的生物合成受温度和金属氧化物浓度的影响。棕榈油厂二级废水光催化深度处理工艺表明,该合成工艺可有效去除酚类物质。木质素、氨基酸和果胶等化合物在该工艺中矿化不明显。
钴最初主要用于超级合金和其他工业应用的冶金中。可充电电池的增长及其在电动汽车(EV)电池中的使用导致对钴的需求增加。在过去两年中,电池化学中钴的含量有所下降,导致钴价格下降。钴未完全排除在电动汽车电池化学中。2024年的市场转变导致呼吁根据受益人的产品进行定价,而不是当前的实践。这将使主要的钴生产国受益,并使在这些国家建立国内慈善厂的可行性。引言刚果民主共和国(DRC)是世界上最大的钴矿石生产国,中国是最大的炼油厂。钴市场正在经历传递到市场的产品类型的重大转变。这种转变是由2023年的钴过剩触发的。DRC和印尼市场的快速扩张超出了需求。钴作为关键电池元素的价格是电池化学变化以减少所需整体内容的主要贡献者。但是,预计EV电池仍将占未来需求的41%。从历史上看,钴定价基于钴金属价值。市场正在向材料的价格转移到硫酸盐当地的价格。预计对化学物质的定价将在2030年成为常态。钴供应合同通常是根据现货价格确定的,这是由第三方机构评估的。矿石生产商将以英国Fastmarkets出版的全球金属价格的百分比以氢氧化或硫酸盐形式出售钴浓缩物。中国炼油厂现在坚持要针对上海金属市场(SMM)提及硫酸钴价格。主要风险是,这种转变将导致生产国对最终产品市场的控制较少,从而增加了其对市场波动的巨大风险。一种缓解措施是将可变的成本/价格公式实施到新的销售合同中,例如钴金属和应付税,氢氧化钴报价和硫酸钴盐。由于钴是主要铜或镍产量的副产品,因此只要这些金属保留高利润的市场价值,钴的损失仍然可以被抵消。钴生产国,尤其是刚果民主共和国和印度尼西亚,已对未经加工的矿石的出口施加限制,并着手开展计划,以吸引在建立国内炼油厂和电池工厂的公司中的投资。这将支持更多的创造就业机会,提高劳动力,增强近端发展,迅速改善基础设施并刺激经济。国内受益人还减少了范围3排放。