可持续的粉微纤维素复合水凝可有效地从水中去除重金属

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境科学 环境科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 水中的重金属污染对环境和健康构成重大风险.
• 开发可持续和高效的吸附剂对于有效的水资源整治至关重要.
• 玉米粉和微纤维化纤维素 (MFC) 是丰富的,可生物降解的资源,具有吸附剂开发的潜力.

研究的目的:

• 从玉米粉和MFC开发和表征可持续的复合水凝,用于去除铜离子.
• 调查MFC含量对水凝特性和吸附性能的影响.
• 阐明吸附机制,并评估开发的水凝的可重复使用性.

主要方法:

• 复合水凝是使用玉米粉和树粉的MFC合成的.
• 分析了水凝的特性,例如溶解度,密度和表面积.
• 进行了批量吸附实验,以评估铜 (Cu2+) 去除效率和能力.
• 吸附等温,动力学和热力学模型被应用来理解吸附过程.
• 进行了溶解和再利用研究,以评估水凝的可回收性.

主要成果:

• 将MFC纳入粉矩阵会降低溶解度和增加密度,在MFC含量较高时会降低表面积.
• 水凝对Cu2+的亲和力比其他测试的金属离子更强.
• 粉/MFC-5%水凝达到最大的Cu2+去除效率为52.4%和吸附能力为0.258 mmol/g.
• 兰木尔等温和和伪二阶动力学最好地描述了吸附过程,表明向化学吸附转移.
• 液凝显示有效的去除,并可重复使用长达四个吸附/脱附周期.

结论:

• 粉/MFC复合水凝是有效的,低成本的,可生物降解的材料,用于从水环境中去除铜离子.
• 加入MFC显著提高了用于重金属修复的基于粉的水凝的性能.
• 这些发现凸显了利用农业副产品开发可持续水处理解决方案的潜力.