Abstract Phosphorous is an essential nutrient that is widely used as a fertilizer in agriculture. However, its increased discharge from agricultural runoff contributes to eutrophication, necessitating its removal from wastewater. Adsorption is one of several treatment processes for this purpose. In this study, bovine serum albumin-magnetic iron oxide (BSA-MIO) was successfully synthesized using the co-precipitation method. Its morphology was characterized by field emission scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction, and Fourier-transform infrared spectroscopy. Different parameters that affect adsorption, such as initial phosphate concentration, reaction time, adsorbent dosage, pH, coexisting anions, and temperature, were investigated. The results showed that phosphate adsorption increased with reaction time and temperature while it decreased with an increase in solution pH. The phosphate adsorption equilibrium time using BSA-MIO was 1 h. The estimated maximum adsorption capacity of BSA-MIO was 20.7 mg P·g−1. Moreover, the pseudo-second-order model (R2 > 0.99) and Langmuir model (R2 > 0.99) elucidated the better description of the adsorption kinetics and isotherm, respectively, thereby suggesting the chemisorption nature of adsorption. The coexisting anions (NO3−, Cl−, SO42−, and CO32−) showed no significant effect on phosphate adsorption. Moreover, the adsorbed phosphate was successfully desorbed using different concentrations and combinations of NaOH and NaCl.

中文翻译：

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合成牛血清白蛋白-磁性氧化铁在磷酸盐回收中的应用

摘要 磷是一种必需的营养元素，在农业中被广泛用作肥料。然而，农业径流排放的增加会导致富营养化，需要将其从废水中去除。吸附是用于此目的的几种处理工艺之一。本研究采用共沉淀法成功合成了牛血清白蛋白-磁性氧化铁（BSA-MIO）。通过场发射扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱对其形貌进行表征。研究了影响吸附的不同参数，例如初始磷酸盐浓度、反应时间、吸附剂剂量、pH、共存阴离子和温度。结果表明，磷酸盐吸附量随着反应时间和温度的增加而增加，而随着溶液pH值的增加而减少。使用 BSA-MIO 的磷酸盐吸附平衡时间为 1 小时。BSA-MIO 的估计最大吸附容量为 20.7 mg P·g-1。此外，伪二级模型（R2 > 0.99）和朗缪尔模型（R2 > 0.99）分别阐明了对吸附动力学和等温线的更好描述，从而表明吸附的化学吸附性质。共存的阴离子（NO3-、Cl-、SO42- 和 CO32-）对磷酸盐吸附没有显着影响。此外，使用不同浓度和组合的 NaOH 和 NaCl 成功地解吸了吸附的磷酸盐。使用 BSA-MIO 的磷酸盐吸附平衡时间为 1 小时。BSA-MIO 的估计最大吸附容量为 20.7 mg P·g-1。此外，伪二级模型（R2 > 0.99）和朗缪尔模型（R2 > 0.99）分别阐明了对吸附动力学和等温线的更好描述，从而表明吸附的化学吸附性质。共存的阴离子（NO3-、Cl-、SO42- 和 CO32-）对磷酸盐吸附没有显着影响。此外，使用不同浓度和组合的 NaOH 和 NaCl 成功地解吸了吸附的磷酸盐。使用 BSA-MIO 的磷酸盐吸附平衡时间为 1 小时。BSA-MIO 的估计最大吸附容量为 20.7 mg P·g-1。此外，伪二级模型（R2 > 0.99）和朗缪尔模型（R2 > 0.99）分别阐明了对吸附动力学和等温线的更好描述，从而表明吸附的化学吸附性质。共存的阴离子（NO3-、Cl-、SO42- 和 CO32-）对磷酸盐吸附没有显着影响。此外，使用不同浓度和组合的 NaOH 和 NaCl 成功地解吸了吸附的磷酸盐。99）分别阐明了对吸附动力学和等温线的更好描述，从而表明了吸附的化学吸附性质。共存的阴离子（NO3-、Cl-、SO42- 和 CO32-）对磷酸盐吸附没有显着影响。此外，使用不同浓度和组合的 NaOH 和 NaCl 成功地解吸了吸附的磷酸盐。99）分别阐明了对吸附动力学和等温线的更好描述，从而表明了吸附的化学吸附性质。共存的阴离子（NO3-、Cl-、SO42- 和 CO32-）对磷酸盐吸附没有显着影响。此外，使用不同浓度和组合的 NaOH 和 NaCl 成功地解吸了吸附的磷酸盐。