Очищення вод від іонів важких металів із використанням нанорозмірних Fe0/каолініт композитів
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.11.096Ключові слова:
важкі метали, композитні силікатні сорбенти, нанорозмірне нульвалентне залізо, очищення водАнотація
Досліджено фізико-хімічні особливості очищення складних за вмістом стічних вод, що містять суміш іонів важких металів (Cu(II), Cd(II), Zn(II), Co(II), Cr(VI)). Вивчено фазовий склад і структурно-сорбційні характеристики синтезованих нанорозмірних Fe0/каолініт композитів. Встановлено, що одержані матеріали мають значно кращі сорбційні властивості щодо вилучення важких металів із водних розчинів порівняно з природним каолінітом. Проведено обрахунки ізотерм сорбції за рівнянням Фрейндліха. Показано, що композиційні сорбенти на основі нанорозмірного нульвалентного заліза і дисперсного силікату каолініту є ефективними сорбційними матеріалами для очищення забруднених вод від токсичних іонів важких металів, що входять до складу відходів гальванічних виробництв, а також гідрометалургійної галузі.
Завантаження
Посилання
Vareda, J. P., Valente, A. & Duraes, L. (2019). Assessment of heavy metal pollution from anthropogenic activities and remediation strategies: A review. J. Environ. Manag., 246, pp. 101-118. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.05.126
Kurniawan, T. A., Chan, G. Y., Lo, W. H. & Babel, S. (2006). Comparisons of low-cost adsorbents for treating wastewaters laden with heavy metals. Sci. Total Environ., 366, pp. 409-426. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2005.10.001
Jawed, A., Saxena, V. & Pandey, L. M. (2020). Engineered nanomaterials and their surface functionalization for the removal of heavy metals: A review. J. Water Process Eng., 33, 101009. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2019.101009
Fu, F., Dionysiou, D. D. & Liu, H. (2014). The use of zero-valent iron for groundwater remediation and wastewater treatment: a review. J. Hazard. Mater., 267, pp. 194-205. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2013.12.062
Trujillo-Reyes, J., Peralta-Videa, J. R. & Gardea-Torresdey, J. L. (2014). Supported and unsupported nanomaterials for water and soil remediation: are they a useful solution for worldwide pollution? J. Hazard. Mater., 280, pp. 487-503. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2014.08.029
Zou, Y., Wang, X., Khan, A., Wang, P., Liu, Y., Alsaedi, A., Hayat T. & Wang, X. (2016). Environmental remediation and application of nanoscale zero-valent iron and its composites for the removal of heavy metal ions: a review. Environ. Sci. Technol., 50, pp. 7290-7304. https://doi.org/10.1021/acs.est.6b01897
Bhattacharyya, K. G. & Gupta, S. S. (2008). Adsorption of a few heavy metals on natural and modified kaolinite and montmorillonite: a review. Adv. Colloid Interface Sci., 140, pp. 114-131. https://doi.org/10.1016/j.cis.2007.12.008
Yavuz, Ö., Altunkaynak, Y. & Güzel, F. (2003). Removal of copper, nickel, cobalt and manganese from aqueous solution by kaolinite. Water Res., 37, pp. 948-952. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(02)00409-8
Üzüm, Ç., Shahwan, T., Eroğlu, A. E., Hallam, K. R., Scott, T. B. & Lieberwirth, I. (2009). Synthesis and characterization of kaolinite-supported zero-valent iron nanoparticles and their application for the removal of aqueous Cu2+ and Co2+ ions. Appl. Clay Sci., 43, pp. 172-181. https://doi.org/10.1016/j.clay.2008.07.030
Zhang, X., Lin, S., Lu, X. Q. & Chen, Z. L. (2010). Removal of Pb (II) from water using synthesized kaolin supported nanoscale zero-valent iron. Chem. Eng. J., 163, pp. 243-248. https://doi.org/10.1016/j.cej.2010.07.056
Genç-Fuhrman, H., Mikkelsen, P. S. & Ledin, A. (2016). Simultaneous removal of As, Cd, Cr, Cu, Ni and Zn from stormwater using high-efficiency industrial sorbents: Effect of pH, contact time and humic acid. Sci. Total Environ., 566, pp. 76-85. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.04.210
Ovcharenko, F. D. (Ed.). (1982). Kaolin of Ukraine: reference book. Kyiv: Naukova Dumka (in Russian).
Tobilko, V. Yu. & Kornilovych, B. Yu. (2015). Synthesis and sorption properties of composite materials based on nanoscale Fe0. Vostochno-Evropeyskiy zhurnal peredovyih tehnologiy, No. 4/5, pp. 22-27 (in Ukrainian). https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.46580
Karnaukhov, A. P. (1999). Adsorption: Texture of disperse and porous materials. Novosibirsk: Nauka (in Russian).
Langmuir, D. (1997). Aqueous environmental geochemistry. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Доповіді Національної академії наук України
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
