本研究的目的是利用原始和magnetite-sucrose功能化gydF4y2Ba
铬化合物找到进入的自然水流,工业化和废物处理不当通常从皮革制革、金属加工、电镀、和颜料工业(gydF4y2Ba
处理被污染的水使用纳米粒子/复合材料已被其他研究调查,因为磁复合吸附剂已成为理想的材料分离加载从水中污染物吸附剂吸附,而且,离心和过滤可以耗时和昂贵的过程gydF4y2Ba
然而,很少有研究,复合材料使用gydF4y2Ba
蔗糖是一种天然的二糖是由葡萄糖和果糖的组合(gydF4y2Ba
技术可以更有效的如果吸附剂可以准备容易,成本有效,有效范围的污染物。他们还应该有效的高和低水平的污染物的去除(gydF4y2Ba
蔗糖是一种廉价的、商用和容易可再生碳源(gydF4y2Ba
先前的工作gydF4y2Ba
蔗糖(CgydF4y2Ba12gydF4y2BaHgydF4y2Ba22gydF4y2BaOgydF4y2Ba11gydF4y2Ba)、铁(II)氯(FeClgydF4y2Ba2gydF4y2Bah·4gydF4y2Ba2gydF4y2BaO)、铁(III)氯(FeClgydF4y2Ba3gydF4y2Bah·6gydF4y2Ba2gydF4y2BaO),硫代硫酸钠(NagydF4y2Ba2gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba),重铬酸钾KgydF4y2Ba2gydF4y2BaCrgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba7gydF4y2Ba和硝酸铅Pb(没有gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba购买Sigma-Aldrich,南非约翰内斯堡。其他化学物质如氢氧化铵(NHgydF4y2Ba4gydF4y2Ba哦),氢氧化钠(氢氧化钠)、盐酸(HCl)购买相关的化工企业,南非约翰内斯堡。未经加工的gydF4y2Ba
100克的原始gydF4y2Ba
原始的gydF4y2Ba
蔗糖功能化的示意图gydF4y2Ba
为了更好地理解吸附剂的吸附行为,许多批处理进行了研究调查pH值的影响,初始浓度、接触时间和温度。硝酸铅和重铬酸钾100毫克/升的股票的解决方案做准备。吸附剂的0.1 g和40毫升工作标准的解决方案被转移到100毫升塑料管子。解决方案被放置在一个瓶60分钟。此后,复合材料是由离心5分钟在5000 rpm。所有的参数,上层清液用于分析。pH值的影响进行了研究,1,3,5,7,9使用一个标准的解决方案100 mg / L,激起了60分钟。其他吸附研究时间效应1、5、10、15、20、30、60、90和120分钟(使用相同的标准溶液浓度对于所有其他参数)。温度的影响是在298年,303年,313年,333年和353 K,而集中研究了20岁,40 60,80和100 mg / L。小灵通的解决方案,从1到9调整增加0.1氢氧化钠为基础培养基和0.1 M盐酸酸性介质。 Thereafter, the adjusted pH solutions were added to 0.1 g adsorbents and agitated at 200 rpm for 24 hr. The point of zero charge (pHpzcgydF4y2Ba)确定fn和pn进行使用1 M NaNOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
去除铬(VI)比例和Pb (II)离子从溶液到fn和pn复合材料表面是由使用下列方程(gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
为了更好地理解之间的交互铬(VI)和Pb (II)离子吸附剂表面浓度数据被用于非线性等温线模型,即朗缪尔(gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
各种动力学模型,即符合一级(卵圆孔未闭)和pseudo-second-order (PSO)率模型(gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
吸附过程的调查评估使用热力学计算焓变化gydF4y2Ba
fn和pn复合材料为相组成进行分析,通过x射线衍射(XRD)和阳极铜(力量,gydF4y2Ba
准备fn和pn复合材料的红外光谱特征吸收峰在不同波数从3238到812厘米gydF4y2Ba1gydF4y2Ba如图gydF4y2Ba
红外光谱(a) pn和fn复合材料吸附之前,(b) pn复合吸附前后,和(c) fn复合吸附前后的Pb (II)离子和铬(VI)。gydF4y2Ba
pn的傅立叶变换红外光谱和fn复合材料含有铅(II)、铬(VI)离子吸附前相比,复合材料如图gydF4y2Ba
的红外吸收光谱fn复合材料在吸附的Pb (II)和铬(VI)如图gydF4y2Ba
fn和pn复合材料的x射线衍射模式如图gydF4y2Ba
XRD谱fn和pn复合材料。gydF4y2Ba
的吸附铬(VI)和Pb (II)离子fn和pn复合材料评估在pH值从1到9如图gydF4y2Ba
pH值影响到(a) (b)和pn fn复合材料对Pb (II)离子和铬(VI)吸附。实验条件:体积的解决方案(40毫升)、时间(60分钟),吸附剂用量(0.1克)、温度(298 K),搅拌速率(200 rpm),浓度(100 ppm)。gydF4y2Ba
之前报道的最大吸附能力各种吸附剂Pb (II)离子。gydF4y2Ba
| 吸附剂gydF4y2Ba | 最大容量(毫克/克)gydF4y2Ba | 溶液pH值gydF4y2Ba | 温度(°C)gydF4y2Ba | 参考gydF4y2Ba |
|---|---|---|---|---|
| 磁咖啡浪费gydF4y2Ba | 41.2gydF4y2Ba | 6gydF4y2Ba | 25gydF4y2Ba | Edathil et al ., (gydF4y2Ba |
| 磁甘蔗生物炭gydF4y2Ba | 40.6gydF4y2Ba | 5gydF4y2Ba | 20.gydF4y2Ba | Mohan et al ., (gydF4y2Ba |
| 菲gydF4y2Ba3gydF4y2BaOgydF4y2Ba4gydF4y2Ba@SiOgydF4y2Ba2gydF4y2Baip聚合物gydF4y2Ba | 32.6gydF4y2Ba | 4.8gydF4y2Ba | 25gydF4y2Ba | 郭et al ., (gydF4y2Ba |
| 菲gydF4y2Ba3 +gydF4y2Ba/铁gydF4y2Ba2 +gydF4y2Ba黑孜然籽gydF4y2Ba | 39.67gydF4y2Ba | 5gydF4y2Ba | 25gydF4y2Ba | 本研究gydF4y2Ba |
| 李子生物炭gydF4y2Ba | 28.8gydF4y2Ba | 6gydF4y2Ba | 25gydF4y2Ba | 人民行动党et al ., (gydF4y2Ba |
| 白云石gydF4y2Ba | 19.7gydF4y2Ba | 6gydF4y2Ba | 45gydF4y2Ba | 伊朗的et al ., (gydF4y2Ba |
| 杏生物炭gydF4y2Ba | 12.7gydF4y2Ba | 6gydF4y2Ba | 25gydF4y2Ba | 人民行动党et al ., (gydF4y2Ba |
| 木材生物炭gydF4y2Ba | 7.9gydF4y2Ba | 5gydF4y2Ba | 25gydF4y2Ba | Bardestani et al ., (gydF4y2Ba |
| 蘑菇gydF4y2Ba | 3.9gydF4y2Ba | 6gydF4y2Ba | 25gydF4y2Ba | Kariuki et al ., (gydF4y2Ba |
| 稻壳生物炭gydF4y2Ba | 2.4gydF4y2Ba | 5gydF4y2Ba | 25gydF4y2Ba | 刘和张gydF4y2Ba |
在不同的pH值、铬在不同的阴离子形式存在于水溶液中,即铬酸氢(HCrOgydF4y2Ba4gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba铬酸),(阴极射线示波器gydF4y2Ba4gydF4y2Ba2 -gydF4y2Ba),铬酸(HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba阴极射线示波器gydF4y2Ba4gydF4y2Ba重铬酸)和(CrgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba7gydF4y2Ba2 -gydF4y2Ba)[gydF4y2Ba
物种形成的图(a)铬(VI)和(b) Pb (II)离子在pn和fn复合材料在室温下100 mg / L的浓度。gydF4y2Ba
溶液的pH值被认为是控制金属物种形成的主要参数(gydF4y2Ba
数据gydF4y2Ba
pn和浓度效应在(a) (b) fn复合材料对Pb (II)离子和铬(VI)吸附。实验条件:体积的解决方案(40毫升)、时间(60分钟),吸附剂用量(0.1 g),系统的温度(298 K),搅拌速率(200 rpm),和pH值的解决方案在Pb (II)离子和铬(VI)吸附(5.0)。gydF4y2Ba
铬(VI)之间的相互作用和Pb (II)离子与pn和fn复合材料表面吸附机理和表面亲和力对铬(VI)和Pb (II)离子的帮助下描述非线性朗缪尔和弗伦德里希等温线。吸附等温线及其参数如表所示gydF4y2Ba
等温线的研究及其参数。gydF4y2Ba
| 等温线gydF4y2Ba | fngydF4y2Ba | pngydF4y2Ba | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Pb (2)gydF4y2Ba | 铬(VI)gydF4y2Ba | Pb (2)gydF4y2Ba | 铬(VI)gydF4y2Ba | |||
| 朗缪尔gydF4y2Ba |
|
19.99gydF4y2Ba | 10.21gydF4y2Ba | 12.06gydF4y2Ba | 15.11gydF4y2Ba | |
|
|
6.6301gydF4y2Ba | 0.0412gydF4y2Ba | 1.0751gydF4y2Ba | 0.0642gydF4y2Ba | ||
|
|
0.9031gydF4y2Ba | 0.9973gydF4y2Ba | 0.9355gydF4y2Ba | 0.9952gydF4y2Ba | ||
| 弗伦德里希gydF4y2Ba |
|
22.783gydF4y2Ba | 48.654gydF4y2Ba | 19.791gydF4y2Ba | 4.425gydF4y2Ba | |
|
|
0.730gydF4y2Ba | 6.589gydF4y2Ba | 0.684gydF4y2Ba | 1.322gydF4y2Ba | ||
|
|
0.9961gydF4y2Ba | 0.893gydF4y2Ba | 0.9975gydF4y2Ba | 0.8869gydF4y2Ba | ||
| 实验(gydF4y2Ba |
29.80gydF4y2Ba | 7.80gydF4y2Ba | 29.47gydF4y2Ba | 15.74gydF4y2Ba | ||
铬(VI)的吸附率和Pb (II)离子,研究了1 - 120分钟的时间间隔如图gydF4y2Ba
时间效应上(a) (b)和pn fn Pb的复合材料(2)离子和铬(VI)吸附。实验条件:解决方案(40毫升),体积浓度(100 ppm),吸附剂用量(0.1 g),系统的温度(298 K),搅拌速率(200 rpm),和pH值的解决方案在Pb (II)离子和铬(VI)吸附(5)。gydF4y2Ba
pn的动力学研究和fn复合材料去除铬(VI)和Pb (II)离子估计使用准一订单(卵圆孔未闭)和pseudo-second订单(PSO)。吸附能力(gydF4y2Ba
动力学模型及其参数。gydF4y2Ba
| 模型gydF4y2Ba | fngydF4y2Ba | pngydF4y2Ba | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Pb (2)gydF4y2Ba | 铬(VI)gydF4y2Ba | Pb (2)gydF4y2Ba | 铬(VI)gydF4y2Ba | ||
| 卵圆孔未闭gydF4y2Ba |
|
35.20gydF4y2Ba | 8.64gydF4y2Ba | 30.98gydF4y2Ba | 14.15gydF4y2Ba |
|
|
0.10gydF4y2Ba | 0.17gydF4y2Ba | 0.07gydF4y2Ba | 0.96gydF4y2Ba | |
|
|
0.9979gydF4y2Ba | 0.9938gydF4y2Ba | 0.9947gydF4y2Ba | 0.9976gydF4y2Ba | |
| 算法gydF4y2Ba |
|
33.24gydF4y2Ba | 18.32gydF4y2Ba | 23.71gydF4y2Ba | 20.67gydF4y2Ba |
|
|
0.0377gydF4y2Ba | 0.1370gydF4y2Ba | 0.0419gydF4y2Ba | 0.0743gydF4y2Ba | |
|
|
0.9024gydF4y2Ba | 0.8481gydF4y2Ba | 0.7415gydF4y2Ba | 0.8969gydF4y2Ba | |
| IPDgydF4y2Ba |
|
15.48gydF4y2Ba | 4.11gydF4y2Ba | 13.09gydF4y2Ba | 9.06gydF4y2Ba |
|
|
1.7716gydF4y2Ba | 0.4202gydF4y2Ba | 2.3475gydF4y2Ba | 0.6298gydF4y2Ba | |
|
|
0.917gydF4y2Ba | 0.719gydF4y2Ba | 0.941gydF4y2Ba | 0.876gydF4y2Ba | |
| 环境保护署gydF4y2Ba | %gydF4y2Ba | 59.00gydF4y2Ba | 53.92gydF4y2Ba | 62.98gydF4y2Ba | 42.48gydF4y2Ba |
| 欧洲航天局gydF4y2Ba | %gydF4y2Ba | 41.00gydF4y2Ba | 46.08gydF4y2Ba | 37.02gydF4y2Ba | 57.52gydF4y2Ba |
| 实验(gydF4y2Ba |
37.76gydF4y2Ba | 8.92gydF4y2Ba | 35.36gydF4y2Ba | 15.75gydF4y2Ba | |
环保局:估计孔隙吸附;ESA:估计表面吸附。gydF4y2Ba
数据gydF4y2Ba
pn温度效应(a)和(b) fn Pb的复合材料(2)离子和铬(VI)吸附。实验条件:体积的解决方案(40毫升)、时间(60分钟),吸附剂用量(0.1 g),浓度(100 ppm),搅拌速率(200 rpm),和pH值的解决方案在Pb (II)离子和铬(VI)吸附(5)。gydF4y2Ba
热力学参数的确定是非常重要的为了确定自发性和热量变化的吸附反应。热力学参数,即焓(gydF4y2Ba
热力学研究和它们的参数。gydF4y2Ba
| 参数gydF4y2Ba | fngydF4y2Ba | pngydF4y2Ba | ||
|---|---|---|---|---|
| Pb (2)gydF4y2Ba | 铬(VI)gydF4y2Ba | Pb (2)gydF4y2Ba | 铬(VI)gydF4y2Ba | |
|
|
8 x10gydF4y2Ba4gydF4y2Ba | 7 x10gydF4y2Ba4gydF4y2Ba | 1 x10gydF4y2Ba3gydF4y2Ba | 1 x10gydF4y2Ba3gydF4y2Ba |
|
|
3 x10gydF4y2Ba3gydF4y2Ba | 1 x10gydF4y2Ba3gydF4y2Ba | 3 x10gydF4y2Ba3gydF4y2Ba | 2 x10gydF4y2Ba3gydF4y2Ba |
|
|
||||
| 298 KgydF4y2Ba | -1.70gydF4y2Ba | -4.66gydF4y2Ba | -1.43gydF4y2Ba | -1.19gydF4y2Ba |
| 303 KgydF4y2Ba | -5.02gydF4y2Ba | -4.76gydF4y2Ba | -3.28gydF4y2Ba | -1.26gydF4y2Ba |
| 313 KgydF4y2Ba | -5.96gydF4y2Ba | -4.92gydF4y2Ba | -4.17gydF4y2Ba | -1.36gydF4y2Ba |
| 333 KgydF4y2Ba | -6.18gydF4y2Ba | -5.78gydF4y2Ba | -5.84gydF4y2Ba | -1.67gydF4y2Ba |
| 353 KgydF4y2Ba | -7.06gydF4y2Ba | -5.07gydF4y2Ba | -7.99gydF4y2Ba | -1.44gydF4y2Ba |
(积极的价值观gydF4y2Ba
pH值的影响也可以解释的pH值gydF4y2Ba(PZC)gydF4y2Bapn和fn的复合材料。零电荷点被描述为在这一点上表面基本或酸性官能团不再导致溶液的pH值。零电荷pH值的点gydF4y2Ba(PZC)gydF4y2Bapn和fn复合材料分别为2.15和3.00,分别。这些结果表明,pn和fn复合材料的表面酸性。gydF4y2Ba
修改后的gydF4y2Ba
之前报道的最大吸附能力不同吸附剂对铬(VI)离子。gydF4y2Ba
| 吸附剂gydF4y2Ba | 最大容量(毫克/克)gydF4y2Ba | 溶液pH值gydF4y2Ba | 温度(°C)gydF4y2Ba | 参考gydF4y2Ba |
|---|---|---|---|---|
| 氧化铁纳米颗粒gydF4y2Ba | 45.0gydF4y2Ba | 1gydF4y2Ba | 25gydF4y2Ba | 伯克斯et al ., (gydF4y2Ba |
| 菲gydF4y2Ba3gydF4y2BaOgydF4y2Ba4gydF4y2Ba纳米粒子gydF4y2Ba | 26.5gydF4y2Ba | 2gydF4y2Ba | 25gydF4y2Ba | (梁等。gydF4y2Ba |
| 激活铁竹生物炭gydF4y2Ba | 25.7gydF4y2Ba | 2gydF4y2Ba | 25gydF4y2Ba | 他et al .,gydF4y2Ba |
| 菲gydF4y2Ba3 +gydF4y2Ba/铁gydF4y2Ba2 +gydF4y2Ba黑孜然籽gydF4y2Ba | 15.75gydF4y2Ba | 5gydF4y2Ba | 25gydF4y2Ba | 本研究gydF4y2Ba |
| Magnetite-pine复合gydF4y2Ba | 13.9gydF4y2Ba | 2gydF4y2Ba | 25gydF4y2Ba | Pholosi et al ., (gydF4y2Ba |
| 香蕉浪费gydF4y2Ba | 10.0gydF4y2Ba | 2gydF4y2Ba | 28gydF4y2Ba | Sharma et al ., (gydF4y2Ba |
| 淀粉基氧化铁gydF4y2Ba | 9.0gydF4y2Ba | 2gydF4y2Ba | 25gydF4y2Ba | 辛格et al ., (gydF4y2Ba |
| 活性炭芒果gydF4y2Ba | 7.80gydF4y2Ba | 2gydF4y2Ba | 35gydF4y2Ba | Rai et al ., (gydF4y2Ba |
| 激活竹子生物炭gydF4y2Ba | 5。4gydF4y2Ba | 2gydF4y2Ba | 25gydF4y2Ba | 他et al .,gydF4y2Ba |
| 豆荚gydF4y2Ba | 4.3gydF4y2Ba | 2gydF4y2Ba | 28gydF4y2Ba | Sharma et al ., (gydF4y2Ba |
| 碳纳米管gydF4y2Ba | 2.5gydF4y2Ba | 9gydF4y2Ba | 50gydF4y2Ba | 穆巴拉克et al ., (gydF4y2Ba |
fn和pn复合材料制备和用作吸附剂表面改性的影响进行调查,用于吸附铬(VI)和Pb (II)离子。蔗糖和氧化铁结合gydF4y2Ba
原始数据生成瓦尔河大学的技术。数据支持本研究的结果可提供从相应的作者(年代)的请求。gydF4y2Ba
作者宣称没有利益冲突的研究,发表这篇文章,作者。gydF4y2Ba
我们承认国家研究的支持Fund-NRF(号码:112983)资助这项工作和化学系,瓦尔河科技大学Vanderbijlpark,南非。gydF4y2Ba