Удаление тяжёлых металлов из сточных вод гальванического производства с использованием лиганда на основе поли(амидоксима), полученного из отходов волокнистых материалов
Heavy Metals Removal from Electroplating Wastewater by Waste Fiber-Based Poly(amidoxime) Ligand
2021-04-30
SCID: 54.1/2y8xv7j2
Discuss with AI
изотерма Ленгмюрасточные воды гальванического производстваудаление тяжелых металловполиамидоксимный лигандцеллюлоза из отходов волокна
Figures from the paper
Abstract (AI)
Для очистки воды необходима эффективная и экономичная технология удаления тяжёлых металлов из сточных вод гальванического производства. Поэтому из двух видов отходов волокнистых материалов — плодов пандана и кожуры дуриана — были получены чистые целлюлозные материалы, а затем методом свободнорадикальной прививки синтезированы материалы с привитым поли(акрилонитрилом). Впоследствии из привитых материалов были получены лиганды на основе поли(амидоксима). Сорбционная ёмкость (qₑ) для нескольких токсичных ионов металлов была высокой; например, сорбционная ёмкость по меди при pH 6 составила 298,4 мг·г⁻¹. Другие ионы металлов, включая кобальт, хром и никель, также продемонстрировали значительную сорбционную ёмкость при pH 6. Механизм сорбции соответствовал кинетической модели псевдовторого порядка, что подтверждалось удовлетворительной корреляцией с экспериментальными значениями сорбции. Высокий коэффициент корреляции (R² > 0,99) для изотермы Ленгмюра показал, что на поверхности протекала однослойная сорбция. Исследование возможности повторного использования показало, что полимерный лиганд сохраняет работоспособность в течение шести циклов при минимальной потере эффективности (7%) и может применяться для извлечения токсичных ионов металлов из сточных вод. В исследовании использовали два типа сточных вод гальванического производства: первый содержал высокие концентрации меди (23 ppm) и железа (32 ppm), а также следовые количества других тяжёлых металлов (IWS 1); второй содержал только высокую концентрацию меди (85,7 ppm) — 85,7 ppm — и следовые количества других тяжёлых металлов (IWS 2). Этот полимерный лиганд обеспечил эффективное удаление: из сточных вод гальванического производства можно было удалить до 98% токсичных ионов металлов.
Key Findings
1
Сорбция соответствовала кинетике псевдовторого порядка, а соответствие изотерме Ленгмюра с R2 > 0,99 указывало преимущественно на монослойную адсорбцию.
2
Лиганд обладал высокой сорбционной ёмкостью: для меди она достигала 298,4 мг·г−1 при pH 6; значительное поглощение также наблюдалось для кобальта, хрома и никеля.
3
Материал удалял до 98% токсичных ионов металлов из двух электролизных сточных вод с повышенным содержанием меди и/или железа.
4
Полимерный лиганд сохранял эффективность в течение шести циклов повторного использования, теряя лишь 7% эффективности.
5
Отходы волокон плодов пандануса и кожуры дуриана были превращены в привитую полиакрилонитрилом целлюлозу, а затем в полиамидоксимовые лиганды для удаления тяжёлых металлов.
Research Object
Лиганд на основе поли(амидоксима), полученный из отходов волокнистых материалов и применяемый для очистки гальванических сточных вод, содержащих токсичные ионы тяжёлых металлов
Research Subject
Сорбционная ёмкость, эффективность удаления, кинетика, мономолекулярное изотермическое поведение и повторное использование лиганда при удалении ионов тяжёлых металлов из гальванических сточных вод
Publication Details
Publication Date
2021-04-30
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
35
Open access PDF
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest