通过功能化胺酸高效吸附Pb (II):分子实验和理论计算
Qi Xu1, Yan Yan1, Yazhou Jiao1
1University and College Key Lab of Natural Product Chemistry and Application in Xinjiang, School of Chemistry and Chemical Engineering, Yili Normal University, Yining 835000, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|December 9, 2023
概括
酸 (HA) 被修改为一种有效的吸附剂,用于从环境中去除离子 (Pb (II)). 这一过程涉及自发的单层化学吸收,突出显示了耐候煤在重金属修复中的潜力.
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:
- 重金属污染对生态系统和人类健康造成了不可逆转的损害.
- 吸附是从污染环境中去除重金属离子的关键方法.
研究的目的:
- 研究功能化酸 (HA) 对离子 (Pb) 的吸附能力.
- 探索HA在吸附过程中的结构和化学变化.
- 了解Pb (II) 吸附到改性HA上的机制和驱动力.
主要方法:
- 改进了汉默斯方法用于HA功能化.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM),X射线衍射 (XRD),罗马光谱学,布鲁纳尔-埃梅特-泰勒 (BET),X射线光电子光谱学 (XPS) 和里埃变换红外 (FT-IR) 光谱学进行了表征.
- 吸附实验和密度函数理论 (DFT) 计算.
主要成果:
- 功能化HA转化为一个具有丰富的活性氧物种的分层结构.
- 的吸附被确定为自发的单层化学吸附.
- DFT的计算表明,碳基组 (-COOH) 对Pb的吸附能量最低,从而促进稳定的化学键的形成.
结论:
- 改性酸显示出作为Pb (II) 除去的吸附剂具有显著的潜力.
- 含有氧的功能组,特别是-COOH,通过静电吸引和共价键在吸附机制中起着至关重要的作用.
- 这项研究为修改化的煤炭作为有效的吸附剂或重金属离子的离子交换器提供了宝贵的见解.
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