Mesocarbon Microbead Carbon-Supported Magnesium Hydroxide Nanoparticles: Turning Spent Li-ion Battery Anode into a Highly Efficient Phosphate Adsorbent for Wastewater Treatment

Yan Zhang; Xingming Guo; Feng Wu; Ying Yao; Yifei Yuan; Xuanxuan Bi; Xiangyi Luo; Reza Shahbazian-Yassar; Cunzhong Zhang; Khalil Amine

doi:10.1021/acsami.6b05458

journal article·2016-08-24

Mesocarbon Microbead Carbon-Supported Magnesium Hydroxide Nanoparticles: Turning Spent Li-ion Battery Anode into a Highly Efficient Phosphate Adsorbent for Wastewater Treatment

Yan Zhang, Xingming Guo, Feng Wu, Ying Yao, Yifei Yuan, Xuanxuan Bi, Xiangyi Luo, Reza Shahbazian-Yassar, Cunzhong Zhang, Khalil Amine

ACS Applied Materials & Interfaces· Volume 8· Issue 33

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Source abstract

Abstract

Phosphorus in water eutrophication has become a serious problem threatening the environment. However, the development of efficient adsorbents for phosphate removal from water is lagging. In this work, we recovered the waste material, graphitized carbon, from spent lithium ion batteries and modified it with nanostructured Mg(OH)2 on the surface to treat excess phosphate. This phosphate adsorbent shows one of the highest phosphate adsorption capacities to date, 588.4 mg/g (1 order of magnitude higher than previously reported carbon-based adsorbents), and exhibits decent stability. A heterogeneous multilayer adsorption mechanism was proposed on the basis of multiple adsorption results. This highly efficient adsorbent from spent Li-ion batteries displays great potential to be utilized in industry, and the mechanism study paved a way for further design of the adsorbent for phosphate adsorption.

Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

Energy storage Nanomaterials

OpenAlex topics: Phosphorus and nutrient management · Layered Double Hydroxides Synthesis and Applications · Adsorption and biosorption for pollutant removal

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

School of Materials Science and Engineering, Beijing Key Laboratory of Environmental Science and Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China

National Development Center of High Technology Green Materials, Beijing 100081, China

Materials Science and Engineering Department, Michigan Technological University, 1400 Townsend Drive, Houghton, Michigan 49931, United States

Department of Chemistry and Biochemistry, The Ohio State University, 100 West 18th Avenue, Columbus, Ohio 43210, United States

Funding

Ministry of Science and Technology of the People's Republic of China · National Natural Science Foundation of China

References (75)

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