Журнал передовой химической инженерии

Абстрактный

Наночастицы оксидов металлов как адсорбент для удаления тяжелых металлов

Таман Р., Оссман М.Е., Мансур М.С. и Фараг Х.А.

В этом исследовании эффективность процесса адсорбции оценивалась с использованием наночастиц оксида металла для очистки сточных вод , содержащих тяжелые металлы, в лабораторном реакторе. Наночастицы оксида меди были приготовлены и полностью охарактеризованы с учетом их адсорбционных свойств (площадь поверхности и распределение размеров пор), а также их химической структуры и морфологии. Адсорбция тяжелых металлов, включая Fe3+ и Cd2+, изучалась в экспериментах с партиями. Были изучены различные физико-химические параметры, такие как pH, начальная концентрация ионов металла, уровень дозировки адсорбента и время равновесного контакта. Адсорбция ионов Cd2+ и Fe3+ увеличивалась с увеличением pH. Оптимальный pH раствора для адсорбции обоих металлов из водных растворов составлял 6. Адсорбция была быстрой и происходила в течение первых 20 минут для обоих металлов в пределах различных концентраций раствора (250, 100, 50 и 25 мг/л). Кинетика адсорбции Cd2+ и Fe3+ на наночастицах оксида меди хорошо описывалась уравнением скорости псевдовторого порядка. Данные по равновесной адсорбции для Cd2+ лучше всего описывались с помощью модели изотермы адсорбции Ленгмюра, но для адсорбции Fe3+ было обнаружено, что лучшей моделью для ее описания является модель изотермы адсорбции Фрейндлиха. Порядок селективности адсорбента Fe3+>Cd2+. Из этих результатов можно сделать вывод, что наночастицы CuO являются перспективным адсорбентом для удаления тяжелых металлов из водных растворов.