Al-Waste-Based沸石吸附剂用于去除铵的水溶液

文摘

这项工作评估使用合成NaP1沸石从危险获得去除铵(NH Al-containing浪费₄⁺)水溶液的批实验。实验参数,如pH值(6 - 8),接触时间(1 - 360分钟),吸附剂剂量(1 - 15 g / L),最初的北半球₄⁺浓度(10 - 1500 mg / L),进行评估。吸附动力学模型,利用非线性回归确定平衡等温线。动力学研究的应用符合一级和pseudo-second-order模型。根据两个参数方程分析了平衡等温线。弗朗缪尔,Temkin)和拟合方程(Redlich-Peterson、口和托斯)。结果表明,北半球₄⁺吸收在NaP1快速(15分钟)导致高实验吸附能力(37.9毫克/克)。北半球₄⁺删除在NaP1后是一个有利的过程符合一级动力学模型。北半球₄⁺更好的描述了吸附口(54.2毫克/克)和托斯(58.5毫克/克)模型。NH Al-waste NaP1沸石显示好₄⁺吸附性能,成为一个潜在的吸附剂用于治疗水废水污染。因此,在环境保护可以实现协同效应:浪费的条件危险废物和水净化。

1。介绍

全球工业发展与人口增长是促进自然资源的污染,特别是水生环境。地表和地下水存在大量的有害物质对人类健康和环境。在这样的物质,过量的含氮化合物如铵(NH₄⁺)会导致富营养化剥夺氧气在湖泊和河流水生生物。此外,北半球₄⁺电离形式比其他含氮化合物动作慢得多,因此坚持地下水进入地下后很长一段时间(1]。各种人为活动,更具体地说,化石燃料的燃烧,感染性系统、污水污泥、垃圾渗滤液、和农业实践(包括化肥或动物肥料),导致增加的铵水(2- - - - - -4]。铵也是可溶性氮物种在空气中的颗粒物在城市地区,代表了大约23%5]。西班牙立法(RD) 817/2015的水质量建立铵浓度介于0.2和1 mg / L之间可接受的限制。然而,高铵浓度可以在表面水域,一般来说,超过水质标准建立的限制(6]。因此,发展和完善更有效的吸着剂和水处理工艺去除污染物是至关重要的环境的重要性。生物处理过程通常用于污水处理设施。然而,一些水处理技术可以减少污染物在水中的内容所必需的。因此,吸附是一个相对可行的和简单的技术,有助于消除在水生环境中各种物质。激活碳通常用作吸附剂对不同化合物的吸收。然而,这样的材料之前必须被激活方法,通常意味着高操作温度,以提高它们的孔隙率和比表面积7]。在过去的二十年里,其他潜在的吸着剂沸石,即多孔晶体材料,也用于去除各种污染物(8]。从结构上看,自然和人造沸石具有框架由四面体₄基本单位(主要是T = Si和Al)通过他们的氧原子连接方式不同,导致不同的结构,包含笼子,通道和蛀牙。Si的同形替换^{4 +}由半岛^{3 +}的四面体单元导致形成带负电荷的沸石的结构平衡的引入extra-framework阳离子(例如,Na⁺K⁺,Ca^{2 +})。沸石分子筛和离子交换剂,可作为低成本吸附剂与激活碳。虽然有些沸石较低比表面积地区由于介孔的字符(9,10),人们已经发现,吸附剂的吸附可能与铵CEC (11]。所以,很可能最重要的属性之一,消除水是CEC的一些化合物。与激活碳,有些可以直接使用沸石在水处理应用中没有任何以前的激活过程。斜发沸石,天然沸石CEC介于0.6和2.3之间毫克当量/ g (12),广泛应用由于其良好的选择性铵(13- - - - - -15]。在合成沸石,NaP1也使用在水处理应用程序(16)由于其三维通道孔隙大小介于2.8×4.5×3.1和4.8之间(根据国际沸石协会)。最近,从Al-containing NaP1-type沸石合成固体废物导致一个有前途的吸附能力(2.4毫克当量/ g) (10),这非常类似于商业Na-type沸石(2.7毫克当量/ g)化学试剂的西班牙制造商。Al-waste的恢复进程,包括在欧洲废物目录(代码10 03 21),代表12 - 63%左右在西班牙2010 - 2015年期间,据西班牙注册排放和污染物的来源。这种Al-waste通常存放在安全的存款由于其环境危害。从危险的合成NaP1 Al-waste是由一个环保小型热液过程(17),有助于减少原材料的消耗(即。、水和氢氧化钠)和环境影响。尽管天然沸石和粉煤灰沸石已经广泛用于去除铵从水域13,14,18,19趣味的沸石,研究高度Al-enriched废弃物没有被报道,据我们所知,在文献中。

因此,这项工作试图评估NH的去除₄⁺阳离子与水解决方案到危险Al-waste NaP1合成。实验参数的影响,如pH值、接触时间、吸附剂剂量,和最初的北半球₄⁺浓度,Al-waste-NaP1去除效率和吸附能力的研究了批量测试。为了更好地研究了吸收过程的吸附物(NH)₄⁺)的吸附剂(Al-waste-NaP1)、吸附动力学和平衡等温线评价运用几种非线性模型和误差函数。

2。材料和方法

2.1。吸附剂和被吸附物

这项工作中所使用的吸附剂是Na-type沸石,NaP1的理论公式是Na₆艾尔₆如果₁₀O₃₂h·12₂o .它从危险铝废料合成渣铣削过程中生成的铝工业。从这个Al-waste沸石的制备是由一个小型水热合成过程在120°C 6 h根据(17]。评估的主要矿物学和形态学特性分析了沸石使用x射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM),如图1。Al-waste-NaP1 gismondine-type沸石显示一个正方结构的特点。沸石呈现出高CEC(2.4毫克当量/ g),但较低的年代_打赌(15.93米²/ g)很相似_EXT(15.08米²/ g)由于其介孔特征,其N₂吸附/解吸等温线和孔隙大小分布(如图2(一个))。总孔隙体积估计的相对压力0.99是0.04828厘米³/ g。中孔和微孔体积是0.04785和0.00044厘米³分别/ g的平均孔径沸石,估计假定圆柱孔形状,是12.12海里。电动电势(ζAl-waste-NaP1可能性)表示,其表面带负电荷的pH值范围宽(图2 (b));因此,适用于沸石可能被视为适合吸附的阳离子铵在水域。

包含吸附物(NH的水溶液₄⁺)是由溶解一定量的1000 mg / L原液的氯化铵(Panreac)去离子水(电阻率18.2∼MΩ·厘米)。

2.2。吸附过程

NH的吸附实验₄⁺NaP1是执行的批处理(28±2°C)环境条件下使用吸附物水解决方案与一个固定的体积(100毫升)。NaP1对苯酚的吸附能力只有在环境条件下研究了由于温度的增加会导致北半球的减少₄⁺吸附能力(20.]。吸附之前,空白测试准备为了丢弃可能造成污染的吸附剂,试剂或在样品处理过程中使用的设备包括过滤。所有样品都放在150毫升玻璃锥形批评保持覆盖和搅拌速度常数(125 rpm)使用一个轨道和水平振动器(Selecta Rotabit)速度和时间控制。溶液的pH值保持恒定在每个吸附实验通过添加稀氢氧化钠或盐酸水溶液的小卷。因此,pH值的影响,接触时间、吸附剂剂量的去除效率和吸附容量进行了研究使用固定铵初始浓度(50 mg / L)。NH初始浓度的影响₄⁺吸收由NaP1评估在初始浓度范围宽(10 - 1500 mg / L)。

2.2.1。pH值的影响

吸收铵的pH值的影响进行了研究,因为它影响吸附剂的表面组织的电离和不同离子的形态存在于吸附系统。因此,在NH pH值的影响₄⁺阳离子吸附NaP1是评估在pH值范围6 - 8,模拟从垃圾填埋场渗滤液pH值条件相似,含有高浓度铵(3]。pH值的实验中,吸附剂剂量的5 g / L(即。、0.5克每100毫升的NH沸石₄⁺水溶液)和50 mg / L的初始吸附物浓度被选为一个固定的接触时间(15分钟)。

2.2.2。接触时间的影响

发展平衡实验之前,需要接触达到吸附平衡的时间确定。因此,NH的接触时间的影响₄⁺吸附效率NaP1研究了不同时间(1、2、5、10、15、30、60、120和360分钟)和使用0.5克每100毫升的沸石吸附物与初始NH水溶液₄⁺浓度50 mg / L的pH值7.5。阳离子的吸附动力学吸附容量也研究了评估符合一级和pseudo-second-order吸附速率模型。随后吸附测试是根据开发的优化参数。

2.2.3。吸附剂剂量的影响

一旦选定的最佳条件NH pH值和接触时间₄⁺去除NaP1,吸附剂剂量评估了不同沸石质量(0.1,0.25,0.5,0.75,1,1.25,和1.5 g)接触的NH 100毫升水解决方案₄⁺,50 mg / L的初始吸附物浓度、pH值7.5为选定的平衡时间(15分钟)。

2.2.4。初始吸附物浓度的影响

初步研究了铵浓度的影响(即最优吸附条件。,pH值7.5;15分钟;10 g / L)。吸附平衡实验测定不同初始吸附物浓度10到1500 mg / L和评估不同的等温线模型。

在吸附过程中,沸石被过滤与吸附物分离的解决方案。为了确保实验数据的可靠性和再现性,所有吸附的测试执行的复制和平均值在这工作。铵去除效率(%)表达和铵吸附在任何时候NaP1 ( ,表示在毫克/克)和平衡( ,在毫克/克)计算如下: 在哪里(毫克/升)的初始浓度铵,和(毫克/升)铵浓度的联系时间在平衡,分别(g)是沸石的质量,(左)是被吸附物的体积的解决方案。

2.3。动力学和等温式建模

应用动力学的参数和常量和等温线模型是由非线性回归方法,比线性方法更精确,使用Microsoft Excel的GRG非线性求解方法求解器进行求解。应用非线性模型可以提供更可靠的结果,吸附容量值之间的偏差最小化获得从实验数据和计算模型方程。

2.3.1。吸附动力学

研究吸附动力学的铵NaP1被应用数学分析符合一级(21]和pseudo-second-order [22)模型,根据以下nonlinearized方程: 在哪里(毫克/克)(毫克/克)铵的量沸石的吸附/质量平衡和在任何时间(最低),分别(1 /分钟)(g / mg min)为符合一级速率常数和pseudo-second顺序模型。

2.3.2。吸附等温线

在溶液中铵的浓度之间的关系(液相)和沸石(固相)在恒定pH值和温度研究了几种吸附等温线模型。确定最佳等温线模型符合实验平衡数据进行了分析通过应用等温线模型与两个参数方程(弗朗缪尔,Temkin)和拟合方程(Redlich-Peterson、口和托斯)广泛报道的文献[23,24]。

关于两个参数模型,弗伦德里希等温线是广泛使用的,它描述了异构吸附系统25]。弗伦德里希等温线的nonlinearized形式表达由以下方程: 在哪里(毫克/ g)是铵的量在沸石吸附平衡,(毫克/升)的铵浓度平衡,(毫克/克)/(毫克/升)ⁿ弗伦德里希常数,(无量纲)是弗伦德里希强度参数,表明吸附驱动力的大小或表面的异质性。

朗缪尔等温线已普遍用于各种化合物的去除水域使用不同的吸附剂。它假定单层覆盖在均质吸附剂表面吸附物(26]。朗缪尔的nonlinearized模型描述如下: 在哪里(毫克/ g)是铵的量在沸石吸附平衡,(毫克/ g)是最大的单层沸石的吸附能力,和(毫克/升)的初始和平衡浓度,铵和(L /毫克)是一个常数之间的亲和吸附剂和被吸附物有关。朗缪尔等温线模型表达广泛的分离系数或平衡参数()[27)可以由以下表达式:

吸附的性质可以通过等温线概要文件根据估计的值和弗伦德里希指数(n),被不可逆的(R_l= 0),优惠(0 <R_l< 1),线性(R_l= 1),或不利的(R_l> 1)(28]。朗缪尔理论可以应用于均匀吸附,每个吸附物种吸附活化能是一样的。

Temkin模型(29日)与间接吸附剂和被吸附物之间的相互作用和影响的特点是均匀分布的结合能根据以下表达式: 一个是平衡结合常数(L / g),有关吸附热(J /摩尔),是气体常数(8.314 J / K摩尔),然后呢是温度(K)。

等温线模型中有三个参数,Redlich-Peterson等温线(30.]对均匀和非均匀吸附系统可以应用在一个宽的浓度范围根据以下方程: 在哪里(L / g)(毫克/升)^−βRedlich-Peterson常量和吗(无量纲)是一个指数,其值必须介于0和1。这种模式往往指数时的朗缪尔等温线β= 1,虽然它所描述的是弗伦德里希等温线和高于1和β是1 (23]。

口等温线(31日结合了朗缪尔和弗伦德里希等温线,导致弗伦德里希等温线的吸附物浓度低,虽然方法在高浓度朗缪尔等温线。口等温线的nonlinearized表达式可以表示为如下方程: 在哪里(毫克/ g)是最大的沸石的吸附能力,(L / mg)是口常数,(毫克/升)的铵浓度平衡,和(无量纲)是一个指数。

托斯等温线(32)可以被视为改进形式的朗谬尔和弗伦德里希模型,给出了非线性表达式如下: 在哪里(毫克/ g)是最大的沸石的吸附能力,(毫克/升)的铵浓度平衡,(L / mg)是托斯等温线常数,和(无量纲)是托斯指数(33]。

2.3.3。误差函数

动能和等温线方程的拟合优度试验数据是评估使用确定系数(R²)、卡方检验(χ²)、均方根误差(RMSE)和混合误差函数(混合),根据以下方程: 在哪里是实验值的数量在一个数据集,和分别实验和计算吸附能力,然后呢中包含的参数的数量模型。

应用模型的所有参数和常数测定的误差函数最大化的情况下使用R²或者减少错误值χ²、RMSE和混合动力车。

2.4。分析技术

XRD分析了Al-waste-NaP1的水晶和形态学特性(D8进步,力量)和扫描电镜(S4800、日立)。其结构特征是评价N₂吸附/解吸分析在77 K(2010年尽快,微粒学),曾在350°C 24 h出气。选择比表面积(年代_打赌)和外部区域(年代_EXT)取得了沸石的赌法和t-plot分析。使用Barrett-Joyner-Halenda孔隙大小分布计算方法。的ζ沸石表面测量的可能性(ZetaSizer Nano,莫尔文)使用Smoluchowski近似准备水悬浮液,含有0.05克的沸石在100毫升的水解决方案在不同pH值。之前ζ可能性测量,沸石中止了在超声波浴(60分钟),然后保持联系很长一段时间(> 15 h)实现悬浮液均匀化和稳定化。悬浮液与绝对ζ可能性的值30 mV可以被认为是电稳定,导致低的充分分离带电表面高度带电表面(34]。NH的浓度的变化₄⁺吸附前后与奈斯勒试剂colorimetrically紫外可见分光光度法测定实验(瓦里安,卡里1 e)监控波长的吸光度最大吸光度(420海里)。所有实验的pH值调整通过添加稀氢氧化钠或盐酸水溶液,用酸度计(Crison MM41)。吸附剂上的吸附物的固定化研究了傅里叶变换红外(FTIR)光谱的那些时光Nexus 670 - 870) (Nicolet KBr光盘。

3所示。结果与讨论

3.1。pH值的影响

pH值在吸附过程中起着非常重要的作用,因为它影响铵离子(NH之间的化学平衡₄⁺)和氨(NH₃根据可逆反应(),35]:

同样,pH值也促进吸附剂材料之间的静电相互作用和离子吸附,吸附过程中作为一个重要的控制参数。pH值的影响NaP1铵吸附容量和去除效率的评估在6 - 8(图的pH值范围3),以便选择最适当的条件进一步吸附实验。虽然吸收铵最高达到7.5 pH值导致吸附容量最高(8.76毫克/克)和去除效率(87.6%),在pH值7和8也得到了相似的结果。因此,NH₄⁺NaP1吸附容量是8.70和8.69毫克/克的pH值7和8,包括去除百分比分别为86.9%和87.0。同样,NH₄⁺乙酰天冬氨酸从粉煤灰沸石吸附上使用相同的吸附物初始浓度(50 mg / L)也显示出最好的结果在pH值介于7和8之间(去除效率60%左右)36]。在我们的例子中,使用Al-waste-NaP1导致较高的去除效率(87.6%)。因此,去除水介质上的吸附物NaP1可以有效地在pH值为7.5±0.5。NaP1对苯酚的吸附能力有所下降(只有3%不到的去除效率最高)的pH值从7.5下降到6。这可以与H之间的潜在的竞争⁺质子和北半球₄⁺阳离子吸附到NaP1。类似的趋势显示了铵吸附到其他吸附剂材料,如火山凝灰岩的主要成分是斜发沸石37从埃洛石)和NaA沸石矿物由一个两步合成治疗(碱性融合之后,水热合成)38]。低pH值条件并不认为在这工作,因为之前的研究报告质量损失的溶解以及dealumination沸石在低pH值,特别是在pH < 4 (14]。强大的基本条件(pH > 8) NH以来没有评估₄⁺浓度可以减少和化学平衡将针对北半球₃(g)的形成。因此,进一步吸附测试固定pH值为7.5,沸石质量保持不变和吸附物将主要在电离形式存在,也就是说,NH₄⁺。吸附过程的驱动力将描述静电相互作用和阳离子交换机制。从这个意义上讲,NH之间的静电吸引将₄⁺阳离子和沸石的吸附剂的表面带负电荷的研究pH值范围内,如图所示ζ可能性分析。另一方面,吸附物(NH₄⁺)和碱金属(主要是Na⁺)很容易因为这些阳离子交换的沸石的框架将会有类似的水晶为NH(1.48和0.95₄⁺和钠⁺、职责)和水合半径为NH(3.31和3.58₄⁺和钠⁺)[39),从而平衡NaP1的总电荷。NH的吸附将涉及捕获₄⁺阳离子NaP1内部结构,释放出无害的阳离子(例如Na⁺对水介质):

结构上,沸石呈现8-ring孔隙孔径,足够大的NH等某些阳离子的可访问性₄⁺通过沸石渠道系统。北半球₄⁺固定在NaP1研究了红外光谱分析、比较后得到的红外光谱谱的初始Al-waste-NaP1吸附物的摄入,如图4。在北半球₄⁺吸附、沸石显示作业的主要吸收带NaP1: T-O-T不对称拉伸模式(∼1000厘米⁻¹),T-O-T对称拉伸模式(740 - 680厘米⁻¹),外部链接振动(∼607厘米⁻¹(430厘米),为了更好的弯曲模式⁻¹)的₄四面体(10]。北半球₄⁺吸附过程导致了非常相似的吸收乐队(用虚线表示图4)特征振动模式发生在吸附前NaP1框架。结果证实,主要变化是观察到约1400厘米⁻¹,认为吸收带的NH(ν4不对称弯曲模式)₄⁺出现在NaP1结构(40]。因此,Na的阳离子交换⁺在北半球₄⁺可能被认为是管理机制的吸附过程,如图5。

3.2。接触时间的影响:吸附动力学

接触时间的影响在铵去除效率研究从1到360分钟,如图6(一)。铵吸附Al-waste-NaP1似乎是一个非常快的过程,平衡是第一个5分钟内到达。在测试操作条件下,沸石的去除效率最高为88%,达到15分钟。所需的短接触时间将涉及高亲和吸附物,表明近NH之间的静电相互作用₄⁺阳离子和负电荷在沸石表面官能团。随着接触时间的增加,Al-waste-NaP1几乎是常数的去除效率(2 85.4%和86.3,30分钟),然后稍微从82减少到75.8%,60 - 360分钟。一些作者发现北半球₄⁺使用天然沸石吸附效率保持30分钟至更长的接触时间(24小时)(41]。似乎与吸附剂表面大量可用的活跃的站点和高吸附物浓度梯度的吸附过程,导致快速扩散和快速平衡。随着吸附剂网站占领,吸附容量将显著减少。此外,快速吸附将很容易在吸附剂表面,而吸收较慢,过程将发生在毛孔(42]。在这个意义上,作为进一步增加接触时间对去除效率没有显著的影响,北半球的吸附动力学₄⁺到Al-waste-NaP1只是研究1 - 60分钟。作为这个过程的动力学分析是至关重要的设计在水处理应用程序中,吸附动力学性能被应用符合一级评估和pseudo-second-order模型,如图6 (b),利用非线性回归方法。显然,细微的差别之间可以注意到的情节获得pseudo-second-order和符合一级模型。一般来说,尽管在大多数的审查工作42- - - - - -45),北半球₄⁺吸附动力学评估根据线性回归方法,pseudo-second-order模型似乎提供了最好的结果。然而,符合一级方程通常是更适合吸附过程的初始阶段(20 - 30分钟的接触时间)不为整个范围(46]。在我们的例子中,NH的吸附₄⁺Al-waste-NaP1明显快速,达到高的效率在1和2分钟80.3和86.3%,分别。因此,符合一级动力学模型似乎描述更好的实验数据,因为这个模型提供了一个更精确的相关性,也就是说,最高R²以及最低的χ²(表、混合和RMSE值1)。相信北半球₄⁺吸收NaP1遵循共同的运输过程中吸附在固液系统表现为四个步骤:(i)散装运输,迅速发生;(2)这部电影扩散吸附物在哪里从散装液体运送至活动网站吸附剂外部表面(固相),慢慢地发生;(3)的intraparticle扩散吸附物从吸附剂的表面慢慢地扩散到最内表面(即。吸附剂的孔);和(iv)很快吸附附件47]。

3.3。吸附剂剂量的影响

吸附剂剂量对去除效率的影响和吸附能力的NaP1铵吸收了从1到15 g / L,如图7。沸石剂量的增加导致了去除效率的提高,从61年为1 92%和15 g / L,而北半球₄⁺吸收容量从30.4下降到3.1毫克/克1和15 g / L,分别。吸附剂的质量越高,吸附剂表面越大,相应地,数量越大吸附网站NaP1表面,吸附过程加速。北半球₄⁺阳离子将分散于水介质对吸附剂的表面由于静电吸引,倾向于吸附活性位点。在这种背景下,吸附剂剂量越高,吸附剂越大网站将提供相同的吸附条件下(即。在相同的吸附物质量梯度)。这些结果符合值由其他研究人员发现铵geopolymer-type吸附剂上的吸附42]。去除效率和沸石的吸附容量几乎是常数从10到15 g / L;因此,选择吸附剂剂量为发展中进一步吸附测试10 g / L,因为它将是最低的吸附剂剂量,它提供了一个非常高的去除效率(91%)。

3.4。初始吸附物浓度的影响:平衡等温线

随着初始浓度的增加,由Al-waste-NaP1保留铵的量也逐渐增加吸附剂饱和,达到上面一个初始浓度约为1000 mg / L在测试条件下。实验数据表明,Al-waste-NaP1的最大吸附容量为37.9毫克/克。一般来说,更高的吸附能力得到合适的等温线模型实验数据。应用吸附等温线如图8。两个参数的估计参数和误差函数值和拟合模型如表所示2。的朗缪尔等温线是唯一两个参数模型提供了最好的数据趋势在整个范围的初始浓度。因此,朗缪尔等温线表明一个齐次过程和单层NH的报道₄⁺NaP1表面。相反,弗伦德里希等温线只适合低初始浓度的范围,而Temkin模型不适合满意的实验数据。弗伦德里希之间的关系指数(n= 0.48 < 1)和朗缪尔分离因子(R_l= 0.94和0.11的最低和最高的初始吸附物浓度)表明北半球₄⁺吸附Al-waste-NaP1是有利的,根据凹等温线形状紧随其后的实验数据(23,24]。实验数据充分描述了所有的带三个参数的模型。这样的模型遵循同样的等温线轮廓,提供最适合的实验数据。特别是,口和托斯模型提供了最高R²和最低的χ²、混合和RMSE值。结果表明,吸附NH的最大数量₄⁺阳离子/ NaP1质量(例如,问_马克斯54.19和58.46毫克/克),根据口和托斯等温线,分别。口等温线提供可靠的结果可能是由于它结合了朗缪尔和弗伦德里希模型,因此满意地覆盖整个初始浓度范围。因此,NH₄⁺吸附使用Al-waste-NaP1同构和异构过程可以被描述。Redlich-Peterson等温线也是两者的结合朗缪尔和弗伦德里希模型(24]。随着Redlich-Peterson指数接近1 (β= 0.91),这个过程最好所描述的朗缪尔等温线不是弗伦德里希(23]。因此,人们相信北半球的吸附₄⁺阳离子到这个沸石可以更均匀而不是异类。

3.5。北半球的比较₄⁺与其他吸附剂去除能力Al-Waste-NaP1

最大的NH₄⁺研究了沸石的去除能力与其他吸附剂材料(表3)。虽然有不同的操作条件NH的吸收₄⁺总的来说,结果表明,所需的时间来消除由Al-waste-NaP1比大多数吸附剂吸附物在表3。可以看到,和更高的NH低₄⁺吸附能力是在文献中发现的。从Al-waste NaP1吸附剂在废水回收显示较高的去除能力,被普遍高于天然沸石。此外,它可以被认为是一种低成本吸附剂相比其他商业激活碳等材料。研究NaP1沸石时表现出足够的吸附性能比其他来自共同的吸着剂材料合成过程没有回收的废水。从这个意义上讲,Al-waste-NaP1显示有前途的吸附特性,使其成为潜在的NH吸附剂₄⁺从水中去除。也相信这个沸石可以用来删除其他污染物(如重金属、放射性金属和有机化合物)在水介质。

4所示。结论

在这部作品中,消除NH₄⁺阳离子与水解决方案使用沸石NaP1,从危险Al-waste合成的一个环保的过程,研究了通过批量吸附实验。不同的实验参数的影响,包括pH值、接触时间、吸附剂剂量,和最初的北半球₄⁺浓度,吸附效率和吸附能力的Al-waste-NaP1环境条件下进行了研究。吸附动力学和平衡等温线也通过应用非线性方法进行了研究。结果表明,吸收过程的吸附物(NH)₄⁺)的吸附剂(Al-waste-NaP1)很快导致去除百分比88%的第一个15分钟。北半球₄⁺沸石去除是更好的符合一级动力学模型所描述的。实验数据表明,NH的最高金额₄⁺阳离子被沸石的吸附剂为37.9毫克/克,类似于发现其他吸附剂材料。平衡数据拟合等温线模型所描述的比两个参数方程。特别是,口和托斯等温线导致54.19和58.46毫克/克的最大能力,分别。因此,在环境保护可以实现协同效应:首先,危险Al-waste的转换成沸石可以导致浪费的条件,其次,Al-waste-based沸石可以被认为是其他材料替代吸附剂用于治疗水废水污染。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者感谢MINECO其金融支持(项目ctm2012 - 34449)。r . Sanchez-Hernandez感谢MINECO格兰特bes - 2013 - 066269。作者感谢地质教员的研究支持中心,的马德里,马德里大学给予的帮助。

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