view in publisher's site

Zirconium and iminodiacetic acid modified magnetic peanut husk as a novel adsorbent for the sequestration of phosphates from solution: Characterization, equilibrium and kinetic study

The development of adsorbents based on agricultural biomass for the remediation of polluted waters offers unique benefits and also fits into the concept of green chemistry. In this study, a highly efficient adsorbent (PN-Fe3O4-IDA-Zr) based on peanut husk chemically modified with zirconium, iminodiacetic acid and Fe3O4 was employed for the sequestration of phosphates in synthetic and real water samples. The characterization of PN-Fe3O4-IDA-Zr via analytical techniques confirmed it as a crystalline mesoporous adsorbent with superparamagnetic properties which ensures its easy retrieval from the solution under an external magnetic field. The adsorption capacity and associated mechanisms of the adsorbent were assessed via the batch method. Results from adsorption studies showed the maximum adsorption capacity of PN-Fe3O4-IDA-Zr for PO43− (50 mg L−1, mass as P) to be 13.2 mg g−1 at 313 K and was influenced by factors such as contact time, pH, initial phosphate concentration, salts and temperature. The experimental data were well fitted by the Freundlich model and Elovich equation suggesting the formation of a multilayer on the surface of PN-Fe3O4-IDA-Zr which was mainly influenced by the chemisorption process (mainly via coordination). A comparison of the efficiencies of the adsorbent at its various stages of development shows that the presence of zirconium plays a significant role in the adsorption process thus confirming the design concept of the adsorbent. PN-Fe3O4-IDA-Zr exhibited high stability and efficiency in real water samples that were spiked with high concentrations of phosphates. These results as well as the facile synthetic route for PN-Fe3O4-IDA-Zr under benign conditions promote its prospects as a promising adsorbent for practical applications.Graphical abstractDownload : Download high-res image (135KB)Download : Download full-size image

پوست بادام‌زمینی مغناطیسی اصلاح‌شده با زیرکونیوم و ایمینودیاستیک اسید به عنوان یک جاذب جدید برای جداسازی فسفات‌ها از محلول: بررسی خصوصیات، تعادل و سینتیک

توسعه جاذب‌ها براساس زیست توده کشاورزی برای پالایش آب‌های آلوده مزایای منحصر به فردی دارد و همچنین با مفهوم شیمی سبز تناسب دارد. در این مطالعه، یک جاذب بسیار کارآمد (PN - Fe۳O۴ - IDA - Zr)براساس پوسته بادام‌زمینی که از نظر شیمیایی با زیرکونیوم، ایمینودی استیک اسید و Fe۳O۴ اصلاح شده‌بود، برای جداسازی فسفات‌ها در نمونه‌های آب مصنوعی و واقعی به کار گرفته شد. مشخصه یابی PN - Fe۳O۴ - IDA - Zr از طریق تکنیک‌های تحلیلی آن را به عنوان یک جاذب مزوپور کریستالی با خواص فوق پارامغناطیسی تایید کرد که بازیابی آسان آن از محلول تحت یک میدان مغناطیسی خارجی را تضمین می‌کند. ظرفیت جذب و مکانیزم‌های مرتبط با آن جاذب از طریق روش دسته‌ای مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج مطالعات جذب سطحی حداکثر ظرفیت جذب PN - Fe۳O۴ - IDA - Zr را برای PO۴۳ - (۵۰ mg L - ۱، جرم به عنوان P)تا ۱۳.۲ mg g - ۱ در ۳۱۳ K نشان داد و تحت‌تاثیر عواملی مانند زمان تماس، pH، غلظت فسفات اولیه، نمک و دما قرار گرفت. داده‌های تجربی به خوبی توسط مدل فروندلیچ و معادله الوویچ برازش شدند که تشکیل یک لایه بر روی سطح PN - Fe۳O۴ - IDA - Zr را نشان می‌دهد که عمدتا تحت‌تاثیر فرآیند جذب شیمیایی (عمدتا از طریق هماهنگی)قرار دارد. مقایسه بازده جاذب در مراحل مختلف توسعه آن نشان می‌دهد که حضور زیرکونیوم نقش مهمی در فرآیند جذب ایفا می‌کند در نتیجه مفهوم طراحی جاذب را تایید می‌کند. PN - Fe۳O۴ - IDA - Zr پایداری و بهره‌وری بالایی را در نمونه‌های آب واقعی نشان داد که با غلظت بالایی از فسفات افزایش یافت. این نتایج و همچنین مسیر ترکیبی ساده برای PN - Fe۳O۴ - IDA - Zr تحت شرایط خوش‌خیم چشم‌انداز آن را به عنوان یک جاذب امیدبخش برای کاربردهای عملی ارتقا می‌دهد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Colloid and Surface Chemistry
  • ترجمه مقاله Colloid and Surface Chemistry
  • مقاله شیمی کلوئید و سطح
  • ترجمه مقاله شیمی کلوئید و سطح
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.