journal article·2025-01Open access

Apple Tree Root‐Derived Biochar/Iron Oxide Triphasic Nanocomposite for Wastewater Treatment and Microwave Absorption

Mahsa Mahmoodi, Bagher Aslibeiki, Sagnik Ghosh, Leila Hasani, Sawssen Slimani, Luca Vattuone, Davide Peddis, Tapati Sarkar

Advanced Sustainable Systems· Volume 9· Issue 1

Abstract

Abstract In this work, two major sources of pollution: (1) Water pollution due to heavy metals, and (2) Electromagnetic wave (EMW) pollution, often regarded as the fourth category of pollution (after air, water, and soil pollution) are addressed. A unique bio‐based triphasic nanocomposite (Fe3O4/α‐Fe2O3/carbon) is synthesized and its superior properties are demonstrated to address both types of environmental pollution. The nanocomposite, derived from lightweight apple tree roots, is used for Pb (II) ion removal from aqueous solutions via adsorption and magnetic separation. The biomass‐derived highly porous biochar decorated with iron‐oxide showed adsorption efficiency of nearly 100% and corresponding capacity of 149 mg.g−1 under optimal conditions for initial Pb (II) concentration of 50 mg.L−1. Furthermore, a remarkable adsorption capacity of 731 mg.g−1 is achieved using lower amount of the adsorbent for a slightly lower efficiency (97%). In addition, the mesoporous composite showed excellent EMW absorption efficiency with effective absorption bandwidth of 7.8 GHz and reflection loss of −61.7 dB, arising from very good impedance matching, and high dielectric and magnetic losses. This work establishes the multifunctional properties of the synthesized composite, and addresses the UN Sustainable Development Goal (SDG) 6 (Clean water and sanitation) and SDG 13 (Climate action, including pollution management).
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Electromagnetic wave absorption materials · Coastal Management and Development

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

Affiliations

Faculty of Physics University of Tabriz Tabriz 5166616471 Iran

Department of Materials Science and Engineering Uppsala University Uppsala Box 35, SE‐75103 Sweden

Department of Landscape Engineering Faculty of Agriculture University of Tabriz Tabriz 5166616471 Iran

Department of Chemistry and Industrial Chemistry & Genova INSTM RU, nM2‐Lab University of Genova Genova 16146 Italy

Institute of Structure of Matter National Research Council, nM2‐Lab Via Salaria km 29.300, Monterotondo Scalo Roma 00015 Italy

Dipartimento di Fisica Università degli Studi di Genova Via Dodecaneso 33 Genova I‐16146 Italy

IMEM‐CNR UOS di Genova Via Dodecaneso 33 Genova 16146 Italy

Funding

Vetenskapsrådet · Ministero dell'Università e della Ricerca · Olle Engkvists Stiftelse · Stiftelsen Åforsk

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