Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Loại bỏ các ion bạc và chì khỏi nước thải bằng cách sử dụng Azolla filiculoides, một loại thực vật dưới nước, hấp thụ và khử các ion thành các hạt nano kim loại tương ứng dưới bức xạ vi sóng trong 5 phút
Tóm tắt
Ô nhiễm các nguồn nước bởi các ion kim loại nặng là một vấn đề môi trường cấp bách trên toàn cầu. Mục tiêu của nghiên cứu này là làm sáng tỏ cơ chế mà trong đó các ion kim loại được hấp phụ và khử thành các hạt nano kim loại trên vật liệu thực vật bằng cách sử dụng bức xạ vi sóng. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chế tạo các hạt nano bạc và chì từ các ion tương ứng của chúng bằng cách sử dụng các loại thực vật thủy sinh Azolla filiculoides và Pistia stratiotes (vì có kết quả tương tự cho cả hai loại thực vật, nên chúng tôi sẽ tập trung vào Azolla) dưới bức xạ vi sóng. Dữ liệu của chúng tôi cho thấy rằng các hạt nano bạc và chì đã hoàn toàn được loại bỏ khỏi dung dịch ô nhiễm và được gắn vào bề mặt A. filiculoides sau 5 phút phản ứng vi sóng. Điều này cũng cho thấy, đối với cả hai kim loại, quá trình khử ion kim loại được thực hiện bởi ma trận thực vật mà không cần chất khử bên ngoài. Hầu hết các hạt có hình dạng cầu nằm trong khoảng kích thước 10–50 nm. Dữ liệu cân bằng khối lượng cho thấy rõ ràng rằng hầu hết các hạt bạc được tìm thấy trên bề mặt của thực vật chứ không phải trong nước sạch. Pectin và axit α-glucuronic không khử được ion bạc hoặc chì dưới bức xạ vi sóng. Do đó, chúng tôi giả thuyết rằng có thể protein hoặc các loại đường alcohol trong ma trận thực vật đã hoạt động như các chất khử. Chúng tôi tin rằng kỹ thuật mà trong đó sự hấp phụ và khử được kết hợp bằng cách sử dụng bức xạ vi sóng có thể được áp dụng để loại bỏ và tái chế các ion kim loại từ nước ô nhiễm và nước thải công nghiệp.
Từ khóa
#Ô nhiễm kim loại nặng #ion bạc #ion chì #Azolla filiculoides #hạt nano kim loại #bức xạ vi sóng #tái chế nước thảiTài liệu tham khảo
Ajmal, M., Rao, R. A. K., Rais, A., & Jameel, A. (2000). Adsorption studies on citrus reticulata (fruit peel of orange): Removal and recovery of Ni(II) from electroplating wastewater. Journal of Hazardous Materials, 79, 117–131.
Axtell, N. R., Sternberg, S. P. K., & Claussen, K. (2003). Lead and nickel removal using Microspora and Lemna minor. Bioresource Technology, 89, 41–48.
Chefetz, B., Sominski, L., Pinchas, M., Ginsburg, T., Elmachliy, S., Tel-Or, E., et al. (2005). New approach for the removal of metal ions from water: Adsorption onto aquatic plants and microwave reaction for the fabrication of nanometals. Journal of Physical Chemistry B, 109, 15179–15181.
Delgado, M., Bigeriego, M., & Guardiola, E. (1993). Uptake of Zn, Cr, and Cd by water hyacinths. Water Research, 27, 269–272.
DeWet, L. P. D., Schoonbee, H. J., Pretorius, J., & Bezuidenhout, L. M. (1990). Bioaccumulation of selected heavy-metals by the water fern, Azolla-filiculoides lam in a wetland ecosystem affected by sewage, mine and industrial-pollution. Water SA, 16, 281–286.
Fievet, F., Lagier, J. P., Beaudoin, M., & Figlarz, M. (1988). A new route for the preparation of micronic and submicronic metal particles. Solid State Ionics, 26, 154.
Gabriel, C., Gabriel, S., Grant, E. H., Halstead, B. S. J., & Mingos, D. M. P. (1998). Dielectric parameters relevant to microwave dielectric heating. Chemical Society Reviews, 27, 213–223.
Grisaru, H., Palchik, O., Gedanken, A., Palchik, V., Slifkin, M. A., & Weiss, A. M. (2003). Microwave-assisted polyol synthesis of CulnTe(2) and CulnSe(2) nanoparticles. Inorganic Chemistry, 42, 7148–7155.
Harpeness, R., & Gedanken, A. (2004). Microwave synthesis of core–shell gold/palladium bimetallic nanoparticles. Langmuir, 20, 3431–3434.
Kadirvelu, K., Faur-Brasquet, C., & Le Cloirec, P. (2000). Removal of Cu(II), Pb(II), and Ni(II) by adsorption onto activated carbon cloths. Langmuir, 16, 8404–8409.
Katsuki, H., & Komarneni, S. (2003). Microwave-assisted polyol synthesis of Ag powders. Journal of Materials Research, 18, 747–750.
Kleiman, I. D., & Cogliatti, D. H. (1998). Chromium removal from aqueous solutions by different plant species. Environment Technology, 19, 1127–1132.
Kolthoff, I. M., & Sandell, E. B. (1958). Textbook of quantitative inorganic analysis (3rd ed.). New York: Macmillan.
Komarneni, S., Li, D. S., Newalkar, B., Katsuki, H., & Bhalla, A. S. (2002). Microwave-polyol process for Pt and Ag nanoparticles. Langmuir, 18, 5959–5962.
Marciano, A., Chefetz, B., & Gedanken, A. (2008). Differential adsorption of silver nanoparticles to the inner and outer surfaces of the agave americana cuticle. Journal of Physical Chemistry C, 112, 18082–18086.
Pol, V. G., Langzam, Y., & Zaban, A. (2007). Application of microwave superheating for the synthesis of TiO2 rods. Langmuir, 23, 11211–11216.
Veys, P., Lejeune, A., & Van Hove, C. (2002). The pore of the leaf cavity of Azolla species: Teat cell differentiation and cell wall projections. Protoplasma, 219, 31–42.