单一和二进制去除Pb (II) 和Cd (II) 与化学修饰的Opuntia ficus indica的分类

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学 化学 化学

背景情况:

• 水中的重金属污染对环境和健康构成重大风险.
• 基于生物质的吸附剂为重金属的去除提供了可持续和经济有效的解决方案.
• 白 (Opuntia ficus indica,简称OFIC) 的分类物体具有潜在的低成本生物吸收材料.

研究的目的:

• 准备和表征化学修饰的OFIC (OFICM) 用于重金属的去除.
• 评估OFICM在水溶液中的Pb (II) 和Cd (II) 的吸附性能.
• 为了研究OFICM的吸附动力学,同温和再生潜力.

主要方法:

• 使用NaOH的OFIC的化学修饰.
• 批量吸附实验以确定最佳pH (4.5) 的吸附能力 (q_e,q_max).
• 使用FTIR,SEM/EDX和pH_PZC测量的表征.
• 吸附动力学 (伪二阶) 和同热量 (朗穆尔,修饰-朗穆尔) 建模.
• 使用0.1M HNO₃的再生研究.

主要成果:

• 与未经处理的OFIC相比,OFICM的吸附能力增加了四倍.
• 在单个系统中,最大吸附能力 (q_max) 为Pb^{-1的116.8 mgg和Cd-1的64.7 mgg.}
• 在二进制系统中,Pb (II) 对Cd (II) 吸附有强烈的抑制作用.
• 吸附遵循伪二次动力学,最好用兰格穆尔和修改的兰格穆尔模型来描述.
• OFICM表现出良好的再生,允许高效重复使用高达三倍.

结论:

• 化学改性OFIC (OFICM) 是一种高效的生物吸收剂,可以从水溶液中去除Pb (II) 和Cd (II).
• 与未经处理的OFIC相比,OFICM提供了优越的吸附性能和可重复使用性.
• 该研究证实了OFICM作为废水处理的可持续材料的潜力.