HẤP PHỤ ARSENATE TRONG NƯỚC BẰNG VẬT LIỆU TỔ HỢP NANO TỪ TÍNH ZnFe2O4/α-Fe2O3/THAN SINH HỌC: NGHIÊN CỨU NHIỆT, ĐỘNG HỌC

Nguyễn Thị Luyến; Bùi Minh Quý

doi:10.34238/tnu-jst.9919

HẤP PHỤ ARSENATE TRONG NƯỚC BẰNG VẬT LIỆU TỔ HỢP NANO TỪ TÍNH ZnFe2O4/α-Fe2O3/THAN SINH HỌC: NGHIÊN CỨU NHIỆT, ĐỘNG HỌC

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 18/03/24 Ngày hoàn thiện: 23/05/24 Ngày đăng: 24/05/24

Các tác giả

1. Nguyễn Thị Luyến , Trường Đại học Khoa học – ĐH Thái Nguyên
2. Bùi Minh Quý, Trường Đại học Khoa học – ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Sự hấp phụ arsenate trong nước bằng vật liệu tổ hợp nano từ tính ZnFe₂O₄/α-Fe₂O₃/than sinh học (MBC) đã được nghiên cứu trong bài báo này. Các nghiên cứu thực nghiệm hấp phụ được thực hiện bằng cách thay đổi độ pH, nhiệt độ rung lắc và nồng độ As⁵⁺ ban đầu. Khả năng hấp phụ As⁵⁺ phụ thuộc vào pH và cho thấy hiệu quả loại bỏ As⁵⁺ tối đa ở pH 8.0. Nghiên cứu sự hấp phụ asen ở nồng độ ban đầu là 5–35 mg/L được thực hiện ở pH 8.0 và nhiệt độ 303K, 313 K và 323 K. Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir, Freundlich và Temkin được sử dụng để phân tích số liệu thực nghiệm. Động học hấp phụ được nghiên cứu bằng mô hình giả bậc nhất, giả bậc hai và mô hình Elovich. Các mô hình giả bậc hai và mô hình Langmuir được làm khớp phù hợp với sự hấp phụ As⁵⁺trên MBC. Sự hấp phụ arsenate bằng vật liệu MBC chủ yếu được kiểm soát bởi cơ chế hấp phụ hóa học và vật lý. MBC có thể dễ dàng được thu hồi và tái sử dụng bằng cách sử dụng từ trường bên ngoài. MBC có tiềm năng đạt được hiệu suất hấp phụ cao.

Từ khóa

Hấp phụ; Anion Arsen; Than sinh học; Từ tính ZnFe2O4/α-Fe2O3; Mô hình nhiệt học; Mô hình động học

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo

[1] Z. Wen, J. Xi, J. Lu, Y. Zhang, G. Cheng, Y. Zhang, and R. Chen, "Porous biochar-supported MnFe₂O₄ magnetic nanocomposite as an excellent adsorbent for simultaneous and effective removal of organic/inorganic arsenic from water," J. Hazard. Mater., vol. 411, 2021, Art. no. 124909.

[2] T. L. Nguyen, T. K. V. Nguyen, V. D. Nguyen, H. L. Pham, V. H. Nguyen, T. T. H. Le, and V. T. Dang, "A Simple One-Pot Pyrolyzed Synthesis of Ternary Magnetic ZnFe₂O₄/α-Fe₂O₃/Biochar Nanocomposites for Adsorptive Removal of Direct Red 79 in Aqueous Solution," ChemistrySelect., vol. 8, 2023, Art. no. e202302366.

[3] H. C. M. Gao, B. Li, J. Liu, and Y. Hu, "Adsorption behavior and mechanism of modified Fe-based metal–organic framework for different kinds of arsenic pollutants," J. Colloid Interface Sci., vol. 654, pp. 426–436, 2024.

[4] J. Y. S. Jadoun, J. P. Fuentes, and B. F. Urbano, "A review on adsorption of heavy metals from wastewater using conducting polymer-based materials," J. Environ. Chem. Eng., vol. 11, 2023, Art. no. 109226.

[5] T. Tuutijärvi, J. Lu, M. Sillanpää, and G. Chen, "As(V) adsorption on maghemite nanoparticles," J. Hazard. Mater., vol. 166, pp. 1415–1420, 2009.

[6] Q. Hu, Y. Liu, X. Gu, and Y. Zhao, "Adsorption behavior and mechanism of different arsenic species on mesoporous MnFe₂O₄ magnetic nanoparticles," Chemosphere, vol. 181, pp. 328–336, 2017.

[7] A. Kumar and H.M. Jena, "Adsorption of Cr(VI) from aqueous phase by high surface area activated carbon prepared by chemical activation with ZnCl₂," Process Saf. Environ. Prot., vol. 109, pp. 63–71, 2017.

[8] K. Meng, X. Wu, X. Zhang, S. Su, Z. Huang, X. Min, Y. Liu, and M. Fang, "Efficient Adsorption of the Cd(II) and As(V) Using Novel Adsorbent Ferrihydrite/Manganese Dioxide Composites," ACS Omega., vol. 4, pp. 18627–18636, 2019.

[9] M. Zhang, B. Gao, S. Varnoosfaderani, A. Hebard, Y. Yao, and M. Inyang, "Preparation and characterization of a novel magnetic biochar for arsenic removal," Bioresour. Technol., vol. 130, pp. 457–462, 2013.

[10] K.Y. Foo and B.H. Hameed, "Insights into the modeling of adsorption isotherm systems," Chem. Eng. J., vol. 156, pp. 2–10, 2010.

[11] Z. Zaheer, A. AL-Asfar, and E.S. Aazam, "Adsorption of methyl red on biogenic Ag@Fe nanocomposite adsorbent: Isotherms, kinetics and mechanisms," J. Mol. Liq., vol. 283, pp. 287–298, 2019.

[12]J. Wang and X. Guo, "Adsorption isotherm models: Classification, physical meaning, application and solving method," Chemosphere. vol. 258, 2020, Art. no. 127279.

[13] M. Jang, E.W. Shin, J.K. Park, and S. Il Choi, "Mechanisms of Arsenate Adsorption by Highly-Ordered Nano-Structured Silicate Media Impregnated with Metal Oxides," Environ. Sci. Technol., vol. 37, pp. 5062–5070, 2003.

[14] Z. Gu, J. Fang, and B. Deng, "Preparation and evaluation of GAC-based iron-containing adsorbents for arsenic removal," Environ. Sci. Technol., vol. 39, pp. 3833–3843, 2005.

[15] D. Pang, C. C. Wang, P. Wang, W. Liu, H. Fu, and C. Zhao, "Superior removal of inorganic and organic arsenic pollutants from water with MIL-88A(Fe) decorated on cotton fibers," Chemosphere,. vol. 254, 2020, Art. no. 126829.

[16] Y. Xiong, Q. Tong, W. Shan, Z. Xing, Y. Wang, S. Wen, and Z. Lou, "Arsenic transformation and adsorption by iron hydroxide/manganese dioxide doped straw activated carbon," Appl. Surf. Sci., vol. 416, pp. 618–627, 2017.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.9919

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ