增强的Ni(II) 使用新型分子基复合材料从废水中去除
Zengjie Li1, Yalin Lei2, Li Dong2
1Department of Safety Supervision and Management, Chongqing Vocational Institute of Satety Technology, Chongqing 401331, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|July 13, 2024
概括
基于分子 (MS) 的金属有机框架 (MOF) 复合材料 (MMC) 有效地从使用过的离子电池中去除Ni (II). 这些MMC显示出高吸附能力,支持可持续的回收和资源管理.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境化学环境化学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 使用过的离子电池 (LIB) 由于含有重金属而带来了环境挑战.
- 对于可持续的资源管理和循环经济原则来说,有效地回收像 (Ni) 等贵金属至关重要.
- 开发用于选择性金属离子吸附的先进材料是研究的一个关键领域.
研究的目的:
- 开发和评估基于分子 (MS) 的新型金属有机框架 (MOF) 复合材料 (MMCs),以有效地从消耗的LIB中去除Ni (II).
- 研究合成的MMCs的结构性质和吸附性能.
- 了解Ni (II) 去除的吸附机制和动力学.
主要方法:
- 基于MS的MOF复合材料 (MMC) 的合成.
- 使用X射线衍射 (XRD),FT-IR,SEM和BET分析进行MMC的表征.
- 在不同的条件下 (pH,温度) 进行批量吸附实验,以确定Ni (II) 的吸附能力和动力学.
主要成果:
- MMCs 证明了有效的 Ni (II) 吸附,在pH 8 和 298 K 的情况下,在6小时内达到接近平衡的水平.
- 理论上最大的吸附能力达到204.1mg/g.
- 吸附遵循伪二次动力学和兰格穆尔异热,表明自发的,内热化学吸收.
- 与单独的MS矩阵相比,MMCs显示出优异的Ni (II) 吸附性能.
结论:
- 开发的MMC对于从消耗的LIB中去除Ni (II) 非常有效.
- 该研究强调了MMC在可持续回收LIB和资源回收方面的潜力.
- 通过创新的材料设计,研究结果有助于促进环境保护和资源循环.
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