生物启发的磁性奇托/氧化铁大分子,用于从水性介质中吸附多种阳离子染料

科学领域:

• 环境化学环境化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 水处理 处理水的方法

背景情况:

• 有机离子染料是由于其复杂结构而造成的持续性水污染物,对人类和生态健康构成重大风险.
• 毒性包括突变性,原性和基因毒性影响,影响水生生态系统和人类健康.

研究的目的:

• 为了合成和表征一个Cs@Fe3O4磁性生物吸收剂,以有效地去除有机阴离子染料.
• 研究染料吸收的吸附机制,动力学和热力学.
• 评估生物吸收剂对潜在工业应用的可重复使用性.

主要方法:

• 使用FTIR,BET/BJH,XRD,TGA,VSM和FESEM进行Cs@Fe3O4的合成和表征.
• 批量吸附实验以优化pH值,接触时间,温度,初始染料度和吸附剂剂量.
• 使用兰迈尔等热量,伪二次动力学和热力学模型进行分析.

主要成果:

• Cs@Fe3O4生物吸收剂的表面积为52.65 m2/g,孔径为7.36/6.98 nm.
• 吸附遵循兰格穆尔等温和和伪二阶动力学,表明化学吸附.
• 最大吸附能力为117.77 mg/g (刚果红色),137.77 mg/g (甲基色) 和155.57 mg/g (甲黄色).

结论:

• Cs@Fe3O4是一种高效的磁性生物吸收剂,用于去除各种有机离子染料.
• 吸附过程是外热的,Langmuir和伪二阶模型描述得很好.
• 生物吸收剂在五个循环中表现出卓越的可重复使用性,突出了其用于废水处理的工业可行性.