Nanocompuestos para la extracción por adsorción de Cu del medio acuoso
Autores: Tomina, Elena; Novikova, Lyudmila; Kotova, Alexandra; Meshcheryakova, Anna; Krupskaya, Victoria; Morozov, Ivan; Koroleva, Tatiana; Tyupina, Ekaterina; Perov, Nikolai; Alekhina, Yuliya
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Nanocompuestos para la extracción por adsorción de Cu del medio acuoso
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Nanocompuesto
Sorbentes magnéticos
Ferrita de zinc
Capacidad de sorción
Modelo cinético
Modelo de equilibrio
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Para mejorar la eficiencia de la extracción de iones de metales pesados de medios acuosos, se sintetizaron nuevos sorbentes magnéticos nanocompuestos a base de zeolita natural (Zt) y nanopartículas de ZnFeO (F). La composición, estructura y propiedades físico-químicas de los nuevos compuestos con 2% (Zt-2F), 8% (Zt-8F) y 16% (Zt-16F) de ferrita de zinc fueron caracterizadas por XRD, adsorción-desorción de nitrógeno BET, SEM con mapeo elemental, TEM y magnetometría. La capacidad de sorción de los materiales se evaluó hacia iones de Cu en soluciones acuosas, para lo cual se establecieron características cinéticas y de equilibrio de la sorción. La capacidad máxima de sorción (a, mg/g) de los materiales estudiados aumentó en el orden: Zt (19.4) < Zt-2F (27.3) < Zt-8F (30.2) < Zt-16F (32.8) < ZnFeO (161.3). La cinética del proceso de sorción siguió un modelo cinético de pseudo-segundo orden. El equilibrio de sorción en la ferrita de zinc fue descrito con éxito por el modelo de Langmuir, mientras que el modelo de Freundlich se ajustó mejor al equilibrio de sorción en zeolita y compuestos. La eficiencia de extracción de iones de Cu de una solución acuosa de 320 mg/dm fue del 63% para el compuesto Zt-16F y del 100% para una muestra de ZnFeO. Se estableció que los sorbentes compuestos propuestos permiten la operación de varios ciclos sin regeneración, pueden ser reciclados fácilmente con una solución de HCl 0.1 N y son capaces de separación magnética. Las ventajas de los nuevos compuestos y el método de síntesis propuesto permiten recomendar estos materiales como sorbentes efectivos de metales pesados de aguas residuales.
Descripción
Para mejorar la eficiencia de la extracción de iones de metales pesados de medios acuosos, se sintetizaron nuevos sorbentes magnéticos nanocompuestos a base de zeolita natural (Zt) y nanopartículas de ZnFeO (F). La composición, estructura y propiedades físico-químicas de los nuevos compuestos con 2% (Zt-2F), 8% (Zt-8F) y 16% (Zt-16F) de ferrita de zinc fueron caracterizadas por XRD, adsorción-desorción de nitrógeno BET, SEM con mapeo elemental, TEM y magnetometría. La capacidad de sorción de los materiales se evaluó hacia iones de Cu en soluciones acuosas, para lo cual se establecieron características cinéticas y de equilibrio de la sorción. La capacidad máxima de sorción (a, mg/g) de los materiales estudiados aumentó en el orden: Zt (19.4) < Zt-2F (27.3) < Zt-8F (30.2) < Zt-16F (32.8) < ZnFeO (161.3). La cinética del proceso de sorción siguió un modelo cinético de pseudo-segundo orden. El equilibrio de sorción en la ferrita de zinc fue descrito con éxito por el modelo de Langmuir, mientras que el modelo de Freundlich se ajustó mejor al equilibrio de sorción en zeolita y compuestos. La eficiencia de extracción de iones de Cu de una solución acuosa de 320 mg/dm fue del 63% para el compuesto Zt-16F y del 100% para una muestra de ZnFeO. Se estableció que los sorbentes compuestos propuestos permiten la operación de varios ciclos sin regeneración, pueden ser reciclados fácilmente con una solución de HCl 0.1 N y son capaces de separación magnética. Las ventajas de los nuevos compuestos y el método de síntesis propuesto permiten recomendar estos materiales como sorbentes efectivos de metales pesados de aguas residuales.