Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
So sánh hành vi hấp phụ của Cd, Cu và Pb từ nước lên oxit nhị Fe-Mn, MnO2 và FeOOH
Tóm tắt
Tiềm năng hấp phụ của FMBO, FeOOH, MnO2 để loại bỏ Cd2+, Cu2+ và Pb2+ trong các hệ thống nước được nghiên cứu trong nghiên cứu này. So với FMBO và FeOOH, MnO2 cho thấy khả năng loại bỏ cao hơn nhiều đối với ba ion kim loại này. Khả năng hấp phụ tối đa của MnO2 đối với Cd2+, Cu2+ và Pb2+ lần lượt là 1.23, 2.25 và 2.60 mmol·g−1. Còn đối với FMBO là 0.37, 1.13 và 1.18 mmol·g−1 và đối với FeOOH là 0.11, 0.86 và 0.48 mmol·g−1. Hành vi hấp phụ của ba ion kim loại trên ba chất hấp phụ đều bị ảnh hưởng đáng kể bởi giá trị pH, và hiệu quả loại bỏ kim loại nặng tăng lên khi pH tăng. Mô hình hấp phụ Langmuir và Freundlich được sử dụng để mô tả sự cân bằng hấp phụ của ba ion kim loại lên ba chất hấp phụ. Kết quả cho thấy dữ liệu cân bằng hấp phụ phù hợp tốt với đồng phân Langmuir, điều này cho thấy sự hấp phụ của các ion kim loại diễn ra trên ba chất hấp phụ oxit kim loại hạn chế trong việc hình thành một lớp đơn. Điện tích âm nhiều hơn của bề mặt MnO2 so với FMBO và FeOOH có thể được giải thích bởi pHiep của MnO2 thấp hơn so với FMBO và FeOOH, điều này có thể góp phần tạo ra nhiều vị trí liên kết hơn trên bề mặt MnO2 so với FMBO và FeOOH. Sự hấp thụ kim loại cao hơn ở MnO2 so với FMBO và FeOOH có thể được giải thích tốt bằng cơ chế điện tích bề mặt.
Từ khóa
#hấp phụ #ion kim loại #Cd2+ #Cu2+ #Pb2+ #MnO2 #FeOOH #FMBO #pH #mô hình Langmuir #mô hình FreundlichTài liệu tham khảo
Jang S H, Jeong Y G, Min B G, Lyoo W S, Lee S C. Preparation and lead ion removal property of hydroxyapatite/polyacrylamide composite hydrogels. Journal of Hazardous Materials, 2008, 159(2–3): 294–299
Aziz H A, Adlan M N, Ariffin K S. Heavy metals (Cd, Pb, Zn, Ni, Cu and Cr(III)) removal from water in Malaysia: post treatment by high quality limestone. Bioresource Technology, 2008, 99(6): 1578–1583
Liu C K, Bai R B, San L Q. Selective removal of copper and lead ions by diethylenetriamine-functionalized adsorbent: behaviors and mechanisms. Water Research, 2008, 42(6–7): 1511–1522
Iemma F, Cirillo G, Sipizzirri U G, Puoci F, Parisi O I, Picci N. Removal of metal ions from aqueous solution by chelating polymeric microspheres bearing phytic acid derivatives. European Polymer Journal, 2008, 44(4): 1183–1190
Gurgel LVA, Gil L F. Adsorption of Cu(II), Cd(II) and Pb(II) from aqueous single metal solutions by succinylated twice-mercerized sugarcane bagasse functionalized with triethylenetetramine. Water Research, 2009, 43(18): 4479–4488
Crist R H, Martin J R, Chanko J, Crist D R. Uptake of metals on peat moss: An ion-exchange process. Environmental Science and Technology, 1996, 30(8): 2456–2461
Lo S L, Jeng H T, Lai C H. Characteristics and adsorption properties of iron-coated sand. Water Science and Technology, 1997, 35(7): 63–70
Ngah W S W, Endud C S, Mayanar R. Removal of copper(II) ions from aqueous solution onto chitoasn and cross-linked chitosan beads. Reactive and Functional Polymers, 2002, 50(2): 181–191
Hsieh S H, Horng J J. Adsorption behavior of heavy metal ions by carbon nanotubes grown on microsized Al2O3 particles. Journal of University of Science and Technology Beijing, Mineral, Metallurgy. Material, 2007, 14(1): 77–84
Elliott H A, Liberati M B, Huang C P. Competitive adsorption of heavy metals by soils. Journal of Environmental Quality, 1986, 15(3): 215–219
Corapcioglu M O, Huang C P. The adsorption of heavy metals onto hydrous activated carbon. Water Research, 1987, 21(9): 1031–1044
Parks S W, Huang C P. The adsorption characteristics of some heavy metal ions onto hydrous CdSs surface. Journal of Colloid and Interface Science, 1989, 128(1): 245–257
Han R P, Zou W H, Zhang Z P, Shi J, Yang J J. Removal of copper (II) and lead(II) from aqueous solution by manganese oxide coated sand I. Characterization and kinetic study. Journal of Hazardous Materials, 2006, 137(1): 384–395
Al-Sewailem MS, Khaled EM, Mashhady A S. Retention of copper by desert sands coated with ferric hydroxides. Geoderma, 1999, 89(3–4): 249–258
Lee S W, Anderson P R. EXAFS study of Zn sorption mechanisms on hydrous ferric oxide over extended reaction time. Journal of Colloid and Interface Science, 2005, 286(1): 82–89
Zhang G S, Qu J H, Liu H J, Liu R P, Wu R C. Preparation and evaluation of a novel Fe-Mn binary oxide adsorbent for effective arsenite removal. Water Research, 2007, 41(9): 1921–1928
Zhang G S, Liu H J, Liu R P, Qu J H. Removal of phosphate from water by a Fe-Mn binary oxide adsorbent. Journal of Colloid and Interface Science, 2009, 335(2): 168–174
Chang F F, Qu J H, Liu R P, Zhao X, Lei P J. Practical performance and its efficiency of arsenic removal from groundwater using Fe-Mn binary oxide. Journal of Environmental Sciences (China), 2010, 22(1): 1–6
Shirvani M, Shariatmadari H, Kalbasi M. Kinetics of cadmium desorption from fibrous silicate clay minerals: influence of organic ligands and aging. Applied Clay Science, 2007, 37(1–2): 175–184
Wang D Z, Jiang X, Rao W, He J Z. Kinetics of soil cadmium desorption under simulated acid rain. Ecological Complexity, 2009, 6(4): 432–437
Sheng P X, Ting Y P, Chen J P, Hong L. Sorption of lead, copper, cadmium, zinc, and nickel by marine algal biomass: characterization of biosorptive capacity and investigation of mechanisms. Journal of Colloid and Interface Science, 2004, 275(1): 131–141
Nieboer E, McBryde W A E. Free-energy relationships in coordination chemistry. III. A Comprehensive index to complex stability. Canadian Journal of Chemistry, 1973, 51(15): 2512–2524
Mendes L F, Bastos E L, Stevani C V. Prediction of metal cation toxicity to the bioluminescent fungus Gerronema viridilucens. Environmental Toxicology and Chemistry, 2010, 29(10): 2177–2181
Iqbal M, Edyvean R G I. Biosorption of lead, copper and zinc ions on loofa sponge immobilized biomass of Phanerochaete chrysosporium. Minerals Engineering, 2004, 17(2): 217–223
Zhang G S, Qu J H, Liu H J, Liu R P, Li G T. Removal mechanism of As(III) by a novel Fe-Mn binary oxide adsorbent: oxidation and sorption. Environmental Science and Technology, 2007, 41(13): 4613–4619
Zhang Y, Yang M, Dou X M, He H, Wang D S. Arsenate adsorption on an Fe-Ce bimetal oxide adsorbent: role of surface properties. Environmental Science and Technology, 2005, 39(18): 7246–7253