用酸修饰的本托尼特-奇托桑复合珠:一种用于多金属废水处理的新且具有成本效益的吸附剂

科学领域:

• 环境化学环境化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 吸附科学 吸附科学

背景情况:

• 工业废水中的重金属污染对环境和健康构成重大风险.
• 传统的重金属去除方法往往是昂贵和低效的.
• 开发可持续且具有成本效益的吸附剂对于有效的废水处理至关重要.

研究的目的:

• 为了合成和表征一种新的酸修饰的本托尼特-奇托桑复合物珠子吸收剂.
• 评估吸附剂在从水溶液中去除铜 (Cu2+), (Ni2+) 和 (Zn2+) 的效率.
• 研究开发的复合吸附剂的吸附机制,动力学,热力学和可重复使用性.

主要方法:

• 复合吸附剂合成使用托尼特和用酸修饰的奇托桑.
• 吸附剂的结构和功能组的表征.
• 使用响应表面方法 (RSM) 优化批量吸附实验.
• 吸附动力学,同热模拟 (Langmuir) 和热力学研究.
• 具有竞争力的吸附,再生研究和工业废水处理中的应用.

主要成果:

• 复合吸附剂呈现出一个中孔结构,具有增强吸附的功能群.
• 在pH 6.0下,Cu2+的最佳吸附能力为381.29 mg/g,Ni2+为305.98 mg/g,Zn2+为225.04 mg/g.
• 吸附之后是伪二阶动力学和兰格穆尔等温法,表明化学吸收.
• 在工业废水中,在30分钟内实现了高清除效率 (例如,Cu2+的88.59%).
• 吸附剂在10个周期内表现出极好的可重复使用性,性能损失最小.

结论:

• 用酸修饰的本托尼特-奇托桑复合珠子在去除Cu2+,Ni2+和Zn2+方面非常有效.
• 吸附过程是自发的,内热的,由静电吸引,表面复杂化和离子交换驱动.
• 这种具有成本效益和可持续性的吸附剂为工业重金属废水处理提供了一个有希望的解决方案.