使用嵌入银MOF的β-环氧/聚乙烯胺水凝珠来可持续地去除Cd (II):合成,表征,机制和过程优化
Naoufel Ben Hamadi1, Ahlem Guesmi1, Wesam Abd El-Fattah1
1Chemistry Department, College of Science, Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University (IMSIU), P.O. Box 5701, Riyadh 11432, Saudi Arabia.
International journal of biological macromolecules
|July 2, 2025
概括
环保的Ag-MOF/CD-PEI水凝珠有效地从水中去除 (II) 离子. 这些可重复使用的珠子具有很高的吸附能力,并遵循伪二次运动模型,表明化学吸附是主要的去除机制.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- (II) 离子对环境和健康构成重大风险.
- 从水中去除重金属的有效和可持续方法至关重要.
- 生物聚合物水凝具有作为环保吸附剂的潜力.
研究的目的:
- 开发和描述一种新的生物聚合物水凝吸附剂,用于去除 (II).
- 研究吸附机制并优化有效 (II) 封存的条件.
- 评估开发的吸附剂的可重复使用性和实际应用性.
主要方法:
- 通过化学交叉连接与epichlorohydrin合成Ag-MOF/CD-PEI水凝珠.
- 使用XRD,FT-IR,XPS,SEM-EDX和吸附-溶解的特性.
- 批量吸附实验以确定最佳pH值,接触时间,初始度和吸附剂剂量.
- 吸附异温和运动研究,以阐明吸附机制.
- 使用Box-Behnken设计进行统计优化.
主要成果:
- Ag-MOF/CD-PEI水凝表现出优异的结构完整性和表面性能.
- 最佳吸附条件被确定为pH6,0.02g吸附剂剂量和100分钟的接触时间.
- 吸附平衡遵循兰迈尔模型,最大吸附能力为370.7 mg/g.
- 伪二阶动力学表明化学吸收是主要的去除机制.
- 在五个重复使用周期后,吸附剂保持了超过85%的容量.
结论:
- Ag-MOF/CD-PEI水凝珠是一种高效且可重复使用的吸附剂,用于 (II) 去除.
- 该研究提供了对吸附机制和最佳操作参数的洞察.
- 这种生物聚合物水凝为废水处理和环境修复提供了一个有前途的解决方案.
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