从水溶液中选择性吸附离子使用氨基功能化磁铁Fe2O3/SiO2纳米复合材料
Mahmoud M Youssif1,2, Heba G El-Attar2, Stanisław Małecki1
1Faculty of Non-Ferrous Metals, AGH University of Krakow, al. A. Mickewicza 30, 30-059 Krakow, Poland.
Materials (Basel, Switzerland)
|September 14, 2024
概括
新的磁纳米复合材料有效地从水中去除有毒的离子. 这些氨基功能化氧化铁/ (Fe2O3/SiO2-NH2) 吸附剂是可重复使用和选择性的,为废水处理提供了一个有前途的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境科学 环境科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 水中的 (Hg2+) 污染对环境和健康构成重大风险.
- 开发高效,具有成本效益的去除的方法对于环境修复至关重要.
- 磁纳米复合材料在分离和回收过程中具有优势.
研究的目的:
- 为了合成和表征氨基功能化磁性Fe2O3/SiO2纳米复合材料.
- 评估这些纳米复合材料在从水溶液中去除Hg2+离子方面的效率.
- 研究吸附机制,动力学和Hg2+去除的热力学.
主要方法:
- 合成Fe2O3 / SiO2-NH2纳米复合材料,具有不同的酸盐比率.
- 使用FT-IR,XRD,SEM,BET,TGA,泽塔电位和粒子大小分析进行表征.
- 吸附实验以确定最佳的pH值,剂量和接触时间,随后进行动力学,同热学和热力学研究.
主要成果:
- 具有1:2酸盐比的Fe2O3/SiO2-NH2吸附剂显示出最高的吸附能力 (152.03毫克g-1),由于表面积大 (100.1平方米g-1).
- 吸附遵循伪二阶动力学和兰迈尔模型,表明化学吸附和单层形成.
- 该过程是自发的,内热的,对离子有选择性的,具有容易的磁性回收和再生.
结论:
- 氨基功能化Fe2O3/SiO2磁性纳米复合材料在Hg2+去除方面非常有效.
- 磁性特性使其易于分离和重复使用,使其适用于废水处理.
- 这些纳米材料为整治提供了可持续和高效的解决方案.
