undefined

Nitrate and phosphate removal by capacitive deionization using nanocellulose/polypyrrole electrodes

Julkaisuvuosi

2024

Tekijät

Pastushok Olga; Iurchenkova Anna; Keshavarz Fatemeh; Barbiellini Bernardo; Repo Eveliina; Laakso Ekaterina

Tiivistelmä

Capacitive deionization (CDI) is a desalination technology that shows promise for removing nitrate and phosphate ions. The main components of CDI cells are electrodes, which are typically made from activated carbon (AC). However, the electrosorption performance of AC electrodes is limited because of the negative zeta potential, hydrophobicity, and oxidation resulting in co–ions’ repulsion. This study investigates binder-free polypyrrole-coated nanocellulose (NC/PPy) electrodes, which are hydrophilic and possess various functional groups, as an alternative to AC electrodes. An asymmetric CDI cell with an NC/PPy positive electrode demonstrated greater energy and charge efficiencies compared to a symmetric cell. The NC/PPy electrode exhibited a threefold electrosorption capacity towards nitrate ions compared to the AC electrode, and 4.5 times higher than for phosphate ions. The electrosorption mechanism revealed by first-principles modeling indicates similar sorption energies for nitrate and phosphate ions, with higher nitrate capacity due to co-ion repulsion and diffusion effects.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Lappeenrannan–Lahden teknillinen yliopisto LUT

Laakso Ekaterina Orcid -palvelun logo

Repo Eveliina

Pastushok Olga Orcid -palvelun logo

Barbiellini Bernardo Orcid -palvelun logo

Keshavarz Fatemeh Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

Elsevier

Volyymi

301

Artikkelinumero

120719

Julkaisu­foorumi

53304

Julkaisufoorumitaso

3

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Ei

Muut tiedot

Tieteenalat

Teknillinen kemia, kemian prosessitekniikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1016/j.ces.2024.120719

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä