scholarly journals Adsorption of Sb (III) on Oxidized Exfoliated Graphite Nanoplatelets

Nanomaterials ◽  
2018 ◽  
Vol 8 (12) ◽  
pp. 992 ◽  
Author(s):  
Luiza Capra ◽  
Mihaela Manolache ◽  
Ion Ion ◽  
Rusandica Stoica ◽  
Gabriela Stinga ◽  
...  
Keyword(s):  
Electron Microscopy ◽  
Contact Time ◽  
Exfoliated Graphite ◽  
Order Kinetic ◽  
Graphite Nanoplatelets ◽  
Adsorption Parameters ◽  
Transmission Electron ◽  
Bet Analysis ◽  
Order Kinetic Model ◽  
Exfoliated Graphite Nanoplatelets

In this work, Sb (III) adsorption on oxidized exfoliated graphite nanoplatelets (ox-xGnP) was evaluated for the first time, to the best of our knowledge. The ox-xGnP were characterized by thermogravimetric analysis (TGA), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), Brunauer–Emmet–Teller (BET) analysis, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) equipped with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), and Zeta potential analysis. The adsorption parameters, such as pH and contact time, were optimized, and the best adsorption capacity obtained was 8.91 mg g−1 at pH = 7.0, 1.0 mg ox-xGnP/100 mL solution, T = 293 K, 1.0 mg L−1, Sb (III), 25 min contact time. The best correlation of the kinetic data was described by a pseudo-first-order kinetic model, with R2 = 0.999. The adsorption isotherms of Sb (III) onto ox-xGnP were best described by the Langmuir isotherm model. The thermodynamic parameters showed that the adsorption process was exothermic and spontaneous.

scholarly journals Gum Arabic-Magnetite Nanocomposite as an Eco-Friendly Adsorbent for Removal of Lead(II) Ions from Aqueous Solutions: Equilibrium, Kinetic and Thermodynamic Studies

Separations ◽  
2021 ◽  
Vol 8 (11) ◽  
pp. 224
Author(s):  
Ismat H. Ali ◽  
Mutasem Z. Bani-Fwaz ◽  
Adel A. El-Zahhar ◽  
Riadh Marzouki ◽  
Mosbah Jemmali ◽  
...  
Keyword(s):  
Electron Microscopy ◽  
Aqueous Solutions ◽  
Contact Time ◽  
Gum Arabic ◽  
Ion Concentration ◽  
Maximum Adsorption Capacity ◽  
Order Kinetic ◽  
Transmission Electron ◽  
Order Kinetic Model ◽  
Langmuir Isotherm Model

In this study, a gum Arabic-magnetite nanocomposite (GA/MNPs) was synthesized using the solution method. The prepared nanocomposite was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), vibrating sample magnetometer (VSM), and thermogravimetric analysis (TGA). The prepared composite was evaluated for the adsorption of lead(II) ions from aqueous solutions. The controlling factors such as pH, contact time, adsorbent dose, initial ion concentration, and temperature were investigated. The optimum adsorption conditions were found to be 0.3 g/50 mL, pH = 6.00, and contact time of 30 min. The experimental data well fitted the pseudo-second-order kinetic model and the Langmuir isotherm model. The maximum adsorption capacity was determined as 50.5 mg/g. Thermodynamic parameters were calculated postulating an endothermic and spontaneous process and a physio-sorption pathway.

scholarly journals Υβριδικά νανο-διηλεκτρικά πολυμερικής μήτρας/λειτουργικών εγκλεισμάτων

2015 ◽  
Author(s):  
Αναστάσιος Πατσίδης
Keyword(s):  
Electron Microscopy ◽  
Thermal Analysis ◽  
Interfacial Polarization ◽  
Exfoliated Graphite ◽  
Graphite Nanoplatelets ◽  
X Ray Diffraction ◽  
Diffraction Scattering ◽  
X Ray ◽  
Exfoliated Graphite Nanoplatelets ◽  
Scanning Electron

Στην παρούσα εργασία αναπτύχθηκαν και μελετήθηκαν πειραματικά σειρές σύνθετων υλικών πολυμερικής μήτρας, με παράμετρο τον τύπο και την περιεκτικότητα σε ενισχυτική φάση. Ως μήτρα χρησιμοποιήθηκε εποξειδική ρητίνη υψηλών προδιαγραφών. Ως ενισχυτική φάση χρησιμοποιηθήκαν μικροσωματίδια, νανοσωματίδια τιτανικού βαρίου και αποφλοιωμένα γραφιτικά νανοεπίπεδα (exfoliated graphite nanoplatelets). Η επιλογή των υλικών είχε ως στόχο να εκμεταλλευτούν σε κοινό σύνθετο σύστημα οι «θετικές» ιδιότητες των συστατικών του, όπως η θερμο-μηχανική σταθερότητα της μήτρας, η υψηλή διαπερατότητα και η σιδηροηλεκτρική συμπεριφορά του τιτανικού βαρίου και οι καλές μηχανικές ιδιότητες μαζί με την υψηλή ειδική αγωγιμότητα των αποφλοιωμένων γραφιτικών νανοεπιπέδων.Παρασκευάστηκαν και μελετήθηκαν τα παρακάτω συστήματα σύνθετων υλικών, για διάφορες περιεκτικότητες σε ενισχυτική φάση: (α) σύστημα μικροσωματιδίων τιτανικού βαρίου/εποξειδικής ρητίνης,(β) σύστημα νανοσωματιδίων τιτανικού βαρίου/εποξειδικής ρητίνης,(γ) σύστημα αποφλοιωμένων γραφιτικών νανοεπιπέδων/εποξειδικής ρητίνης, (δ) υβριδικό σύστημα μικροσωματιδίων τιτανικού βαρίου/νανοσωματιδίων τιτανικού βαρίου/εποξειδικής ρητίνης,(ε) υβριδικό σύστημα αποφλοιωμένων γραφιτικών νανοεπιπέδων/ νανοσωματιδίων τιτανικού βαρίου/εποξειδικής ρητίνης. Την παρασκευή των δοκιμίων ακολούθησε πολύπλευρος χαρακτηρισμός τους. Για λόγους αναφοράς παρασκευάστηκε και μελετήθηκε και δοκίμιο μη ενισχυμένης ρητίνης. Η μορφολογία τους διερευνήθηκε με την τεχνική της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης (scanning electron microscopy) και την τεχνική σκέδασης ακτίνων-Χ (x-ray diffraction scattering). Διαπιστώθηκε η επιτυχής διασπορά των νανο-εγκλεισμάτων αλλά και η ύπαρξη μικρών συσσωματωμάτων. Τα φάσματα σκέδασης ακτίνων-Χ πιστοποίησαν την παρουσία των πληρωτικών μέσων που χρησιμοποιήθηκαν σε κάθε κατηγορία σύνθετου συστήματος. Ακολούθησε θερμικός χαρακτηρισμός των σύνθετων υλικών, με στόχο τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας υαλώδους μετάπτωσής τους. Η μελέτη της μηχανικής συμπεριφοράς των συνθέτων έγινε υπό στατικές και δυναμικές συνθήκες. Η στατική συμπεριφορά εξετάστηκε με την τεχνική κάμψης τριών σημείων σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Διαπιστώθηκε αύξηση του μέτρου ελαστικότητας με την περιεκτικότητα σε ενισχυτική φάση, σε όλες τις κατηγορίες σύνθετων συστημάτων. Παράλληλα, διαπιστώθηκε μείωση της μηχανικής αντοχής με τη συγκέντρωση πληρωτικού μέσου σε όλες τις κατηγορίες σύνθετων υλικών που μελετήθηκαν. Η δυναμική μηχανική απόκριση μελετήθηκε με την τεχνική της δυναμικής θερμικής ανάλυσης (dynamic mechanical thermal analysis) σε ευρύ φάσμα θερμοκρασιών. Τα ενισχυμένα συστήματα παρουσιάζουν αυξημένες τιμές του μέτρου αποθήκευσης, ενώ οι κορυφές της εφαπτομένης απωλειών επιτρέπουν τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας υαλώδους μετάπτωσης (Tg). Η Tg φαίνεται να διαφοροποιείται ελαφρά με την περιεκτικότητα σε ενισχυτική φάση, άλλοτε προς μεγαλύτερες και άλλοτε προς μικρότερες τιμές. Οι διαφοροποιήσεις αυτές εκφράζουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των φάσεων και ίσως την πλήρη ή μη διαβροχή των εγκλεισμάτων από τη μήτρα. Η ηλεκτρική απόκριση των σύνθετων συστημάτων εξετάστηκε με τη μέθοδο της διηλεκτρικής φασματοσκοπίας ευρέως φάσματος, σε μεγάλο εύρος συχνοτήτων και θερμοκρασιών. Η ανάλυση των πειραματικών δεδομένων έγινε μέσω των φορμαλισμών της ηλεκτρικής διαπερατότητας, του ηλεκτρικού μέτρου και της ειδικής αγωγιμότητας εναλλασσομένου. Η χρήση και των τριών φορμαλισμών προσφέρει τη δυνατότητα εξαγωγής περισσότερων πληροφοριών για τις φυσικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στο εσωτερικό των συνθέτων. Διαπιστώθηκε η παρουσία δύο διηλεκτρικών χαλαρώσεων που σχετίζονται με την πολυμερική μήτρα. Αυτές αποδίδονται, στη μετάπτωση από την υαλώδη στην ελαστομερική φάση της εποξειδικής ρητίνης (α-χαλάρωση) και στην επαναδιευθέτηση πλευρικών πολικών ομάδων (β-χαλάρωση). Η παρουσία των εγκλεισμάτων στο εσωτερικό της μήτρας εισάγει ηλεκτρική ετερογένεια με αποτέλεσμα την εμφάνιση του φαινομένου διεπιφανειακής πόλωσης (interfacial polarization). Μη δέσμια φορτία συσσωρεύονται στη διεπιφάνεια των φάσεων, όπου σχηματίζουν μεγάλα δίπολα που παρουσιάζουν αδράνεια ως προς τον προσανατολισμό τους, παράλληλα του εφαρμοζόμενου πεδίου. Η διεπιφανειακή πόλωση είναι η πλέον αργή διεργασία και παρατηρείται σε χαμηλές συχνότητες και υψηλές θερμοκρασίες. Το πραγματικό μέρος της ηλεκτρικής διαπερατότητας, όπως και η ειδική αγωγιμότητα παρουσίασαν αύξηση με την περιεκτικότητα σε ενισχυτική φάση, ιδιαίτερα στην περίπτωση των συστημάτων με γραφιτικά νανοεπίπεδα. Η δυνατότητα αποθήκευσης ενέργειας στα συστήματα διερευνήθηκε με χρήση της πυκνότητας ενέργειας υπό σταθερό ηλεκτρικό πεδίο. Διαπιστώθηκε αύξηση της αποθηκευόμενης ενέργειας με αύξηση της περιεκτικότητας σε ενισχυτική φάση. Τη βέλτιστη συμπεριφορά επέδειξε το σύστημα με τη μέγιστη περιεκτικότητα σε γραφιτικά νανοεπίπεδα.Η δυναμική των χαλαρώσεων μελετήθηκε μέσω διαγραμμάτων Arrhenius, από τα οποία προέκυψαν και οι τιμές της ενέργειας ενεργοποίησης. Η θερμοκρασιακή γειτνίαση των διεργασιών της α-χαλάρωσης και της διεπιφανειακής πόλωσης οδήγησε σε αλληλοεπικάλυψη των διεργασιών. Από τις ενέργειες ενεργοποίησης που υπολογίστηκαν φαίνεται πως στο δοκίμια της μη ενισχυμένης ρητίνης επικρατεί η συνεισφορά της α-χαλάρωσης, ενώ στα σύνθετα συστήματα επικρατεί η συνεισφορά της διεπιφανειακής πόλωσης. Τα σωματίδια του τιτανικού βαρίου υφίστανται δομικό μετασχηματισμό από την πολική τετραγωνική δομή (σιδηροηλεκτρική φάση) στην μη-πολική κυβική δομή (παραηλεκτρική φάση) σε μία κρίσιμη θερμοκρασία, πλησίον των 130οC. Η μετάβαση αποδείχθηκε μέσω των φασμάτων ακτίνων-Χ και είναι περισσότερο έντονη στην περίπτωση των μικροσωματιδίων.Η λειτουργική συμπεριφορά των συστημάτων σχετίζεται με τη θερμικά διεγειρόμενη δομική μετάβαση από τη σιδηροηλεκτρική στην παραηλεκτρική φάση των εγκλεισμάτων τιτανικού βαρίου, τη μεταβολή του προσήμου του θερμοκρασιακού συντελεστή ειδικής αγωγιμότητας και τη δυνατότητα αποθήκευσης ενέργειας.Η συνύπαρξη σε κοντινές θερμοκρασίες των διεργασιών α-χαλάρωσης και διεπιφανειακής πόλωσης μαζί με την κρίσιμη θερμοκρασία μετάβασης των σιδηροηλεκτρικών εγκλεισμάτων, δυσχεραίνει πολύ την διάκρισή τους. Με την εισαγωγή της διηλεκτρικής συνάρτησης ενίσχυσης (dielectric reinforcing function) έγινε δυνατός ο διαχωρισμός των φαινομένων. Επιπλέον, η συνάρτηση διηλεκτρικής ενίσχυσης προσφέρει τη δυνατότητα εξέτασης της λειτουργικής συμπεριφοράς και της δυνατότητας αποθήκευσης ενέργειας, ανεξάρτητα των γεωμετρικών διαστάσεων του υλικού. Τέλος, το σύνολο των αποτελεσμάτων έγινε αντικείμενο συγκρίσεων και συζήτησης.

scholarly journals Enhanced cadmium removal from water by hydroxyapatite subjected to different thermal treatments

2020 ◽  
Vol 69 (7) ◽  
pp. 678-693
Author(s):  
R. Aouay ◽  
S. Jebri ◽  
A. Rebelo ◽  
J. M. F. Ferreira ◽  
I. Khattech
Keyword(s):  
Electron Microscopy ◽  
Sorption Process ◽  
Maximum Adsorption Capacity ◽  
Order Kinetic ◽  
Cadmium Removal ◽  
Sorption Behaviour ◽  
Adsorption Mechanisms ◽  
Transmission Electron ◽  
Order Kinetic Model ◽  
Pseudo Second Order

Abstract Hydroxyapatite powders were synthesized according to a wet precipitation route and then subjected to heat treatments within the temperature range of 200–800 °C. The prepared samples were tested as sorbents for cadmium in an aqueous medium. The best performances were obtained with the material treated at 200 °C (HAp200), as the relevant sorbent textural features (SBET – specific surface area and Vp – total volume of pores) were least affected at this low calcination temperature. The maximum adsorption capacity at standard ambient temperature and pressure was 216.6 mg g−1, which increased to 240.7 mg g−1 by increasing the temperature from 25 to 40 °C, suggesting an endothermic nature of the adsorption process. Moreover, these data indicated that a thermal treatment at 200 °C enhanced the ability of the material in Cd2+ uptake by more than 100% compared to other similar studies. The adsorption kinetic process was better described by the pseudo-second-order kinetic model. Langmuir, Freundlich, and Dubinin–Kaganer–Radushkevich isotherms were applied to describe the sorption behaviour of Cd2+ ions onto the best adsorbent. Furthermore, a thermodynamic study was also performed to determine ΔH°, ΔS°, and ΔG° of the sorption process of this adsorbent. The adsorption mechanisms were investigated by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy-transmission electron microscopy (SEM-TEM) observations.

Exfoliated graphite nanoplatelets/poly(arylene ether nitrile) nanocomposites

2016 ◽  
Vol 29 (10) ◽  
pp. 1121-1129 ◽  
Author(s):  
Yingqing Zhan ◽  
Zhihang Long ◽  
Xinyi Wan ◽  
Yi He ◽  
Xiaobo Liu
Keyword(s):  
Electron Microscopy ◽  
Tensile Strength ◽  
In Situ Polymerization ◽  
Decomposition Temperature ◽  
Exfoliated Graphite ◽  
Graphite Nanoplatelets ◽  
Initial Decomposition Temperature ◽  
Arylene Ether ◽  
Exfoliated Graphite Nanoplatelets

In this work, we demonstrate a method for synthesis of exfoliated graphite nanoplatelets (xGnPs)/poly(arylene ether nitrile) (PEN) nanocomposites via an efficient in situ polymerization. The GnPs were treated by the ultrasonic bath to reduce the layers of the GnPs, where the PEN were intercalated subsequently. Therefore, the dispersion of xGnP in the PEN resin was enhanced through in situ polymerization, which was characterized and confirmed by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and Fourier transform infrared spectroscopy. It was found that the tensile strength and modulus were greatly enhanced with the addition of xGnP. For 2.5 wt% of xGnP-reinforced PEN, the tensile strength and modulus were increased to 115 MPa and 3121 MPa, respectively. Owing to the well dispersion of xGnP, the low rheological percolation of 2.5 wt% for PEN nanocomposites was obtained. Besides, with 1 wt% of xGnP, the corresponding initial decomposition temperature ( Tin) increased from 451°C in pure PEN to 470°C. The addition of xGnP showed enhanced thermal stability of PEN nanocomposites, which demonstrated a promising method for preparing advanced polymer-based nanocomposites.

scholarly journals Nano-TiO2, ultrasound and sequential nano-TiO2/ultrasonic degradation of N-acetyl-para-aminophenol from aqueous solution

2017 ◽  
Vol 15 (6) ◽  
pp. 1015-1027 ◽  
Author(s):  
Olushola S. Ayanda ◽  
Simphiwe M. Nelana ◽  
Leslie F. Petrik ◽  
Eliazer B. Naidoo
Keyword(s):  
Electron Microscopy ◽  
Aqueous Solution ◽  
Removal Efficiency ◽  
Treatment Process ◽  
Freundlich Isotherm ◽  
Attenuated Total Reflection ◽  
Order Kinetic ◽  
Nano Tio2 ◽  
Transmission Electron ◽  
Order Kinetic Model

Abstract The application of nano-TiO2 as adsorbent combined with ultrasound for the degradation of N-acetyl-para-aminophenol (AAP) from aqueous solution was investigated. The nano-TiO2 was characterized by means of powder X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and attenuated total reflection–Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR). Experimental results revealed that the adsorption of AAP by nano-TiO2 fitted the pseudo-second-order kinetic model, the equilibrium could be explained by the Freundlich isotherm and the treatment process is exothermic. The optimum removal efficiency of AAP (128.89 mg/g (77.33%)) was achieved at pH 4 when 0.03 g of nano-TiO2 was mixed with 50 mL of 100 mg/L AAP aqueous solution at ambient temperature, 60 min contact time, and a stirring speed of 120 rpm. Ultrasound at 20 kHz and pH 3 was favorable and it resulted in 52.61% and 57.43% removal efficiency with and without the addition of nano-TiO2, respectively. The degradation of AAP by ultrasound followed by nano-TiO2 treatment resulted in approximately 99.50% removal efficiency. This study showed that a sequential ultrasound and nano-TiO2 treatment process could be employed for the removal of AAP or other emerging water and wastewater contaminants.

scholarly journals A novel activated carbon prepared from grapefruit peel and its application in removal of phenolic compounds

2018 ◽  
Vol 77 (10) ◽  
pp. 2517-2527 ◽  
Author(s):  
Xiao Liu ◽  
Yibei Wan ◽  
Penglei Liu ◽  
Yanzhen Fu ◽  
Weihua Zou
Keyword(s):  
Activated Carbon ◽  
Phenolic Compounds ◽  
Contact Time ◽  
Order Kinetic ◽  
Initial Concentration ◽  
Bet Analysis ◽  
Order Kinetic Model ◽  
Grapefruit Peel ◽  
Pseudo Second Order ◽  
Activating Agent

Abstract The most ideal conditions for preparing activated carbon from grapefruit peel (GPAC) were studied using NH4H2PO4 as a chemical activating agent and the obtained material was characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Brunauer–Emmett–Teller (BET) analysis. The adsorption capacity of the resulting material has been checked using three phenolic compounds (pyrocatechol (CA), 4-chlorophenol (4-CP) and 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP)). The adsorption characteristics of phenolic compounds from aqueous solution by GPAC have been investigated as a function of contact time, pH, initial concentration and temperature. The equilibrium experimental data fitted well with Freundlich and Koble–Corrigan isotherms. The adsorption of the three phenolic compounds on GPAC fitted well with pseudo-second-order kinetic model. Different thermodynamic parameters were also evaluated and it was found that the adsorption was spontaneous, feasible and endothermic in nature. Adsorbents were regenerated by 0.1 mol/L NaOH and GPAC could be reused in phenolic compounds removal.

scholarly journals The Preparation of Pd/Foam-Ni Electrode and Its Electrocatalytic Hydrodechlorination for Monochlorophenol Isomers

Catalysts ◽  
2018 ◽  
Vol 8 (9) ◽  
pp. 378 ◽  
Author(s):  
Junjing Li ◽  
Huan Wang ◽  
Liang Wang ◽  
Chang Ma ◽  
Cong Luan ◽  
...  
Keyword(s):  
Electron Microscopy ◽  
Photoelectron Spectroscopy ◽  
Catalytic Performance ◽  
Order Kinetic ◽  
X Ray Diffraction ◽  
X Ray ◽  
Transmission Electron ◽  
Order Kinetic Model ◽  
Good Catalytic Activity ◽  
Promising Application

Noble metal palladium modified foamed nickel electrode (Pd/foam-Ni) was prepared by electrodeposition method. The fabricated electrode showed better catalytic performance than the Pd/foam-Ni prepared by conventional electroless deposition. The catalysts were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and transmission electron microscopy (TEM). Electrocatalytic activity of the Pd/Ni was studied for the hydrodechlorination of monochlorophenol isomers. The Pd/Ni exhibited good catalytic activity for 3-chlorophenol (3-CP). Complete decomposition of chlorophenol isomers could be achieved within 2 h, and the hydrodechlorination process conformed to the pseudo-first-order kinetic model. It showed a supreme stability after recycling for 5 times. The Pd/Ni exhibited a promising application prospect with high effectiveness and low Pd loading.

scholarly journals Removal of Pb(II) using Hydroxyapatite from Golden Snail Shell (Pomacea canaliculata L.) Modified with Silica

Molekul ◽  
2020 ◽  
Vol 15 (2) ◽  
pp. 130
Author(s):  
Poedji Loekitowati Hariani ◽  
Fahma Riyanti ◽  
Fatma Fatma ◽  
Addy Rachmat ◽  
Aldi Herbanu
Keyword(s):  
Contact Time ◽  
Second Order ◽  
Pomacea Canaliculata ◽  
Maximum Adsorption Capacity ◽  
Order Kinetic ◽  
Adsorption Parameters ◽  
First Order ◽  
Optimum Ph ◽  
Order Kinetic Model ◽  
Pseudo Second Order

The composites of hydroxyapatite and SiO2 were successfully synthesized. The hydroxyapatite was prepared from golden snail shells (Pomacea canaliculata L). The hydroxyapatite and hydroxyapatite-SiO2 composites were characterized using XRD, FTIR, SEM-EDS. Furthermore, hydroxyapatite and hydroxyapatite-SiO2 composites were used to remove Pb(II) from aqueous solution. Various adsorption parameters such as pH of the solution, contact time, and initial Pb(II) concentration were used to study the adsorption process. The optimum pH of the solution for removal of Pb(II) by hydroxyapatite and hydroxyapatite-SiO2 composite at pH 6 and contact time at 60 minutes. Both adsorbents follow the Langmuir isotherm. The maximum adsorption capacity of the hydroxyapatite-SiO2 composite is greater compare to hydroxyapatite, respectively 135.14 and 123.46 mg/g. The pseudo-second order kinetic model had a correlation coefficient (R2) greater than the pseudo-first order so pseudo-second order kinetic is better to describe adsorption kinetics

scholarly journals Synthesis and Characterisation of Graphene Oxide-Silica-Chitosan for Eliminating the Pb(II) from Aqueous Solution

Polymers ◽  
2020 ◽  
Vol 12 (9) ◽  
pp. 1922
Author(s):  
Sepehr Azizkhani ◽  
Ebrahim Mahmoudi ◽  
Norhafizah Abdullah ◽  
Mohd Halim Shah Ismail ◽  
Abdul Wahab Mohammad ◽  
...  
Keyword(s):  
Graphene Oxide ◽  
Contact Time ◽  
Isotherm Models ◽  
Order Kinetic ◽  
Removal Capacity ◽  
Transmission Electron ◽  
Low Concentrations ◽  
Order Kinetic Model ◽  
Pseudo Second Order ◽  
Ft Ir

Heavy metal ions have a toxic and negative influences on the environment and human health even at low concentrations and need to be removed from wastewater. Chitosan and graphene oxide are suitable nano plate adsorbents with high adsorption potential because of their π-π interaction, and they are available functional groups that interact with other elements. In this study, graphene oxide was coated with silica to enhance the hydrophilicity of the adsorbent. Subsequently, the adsorbent was functionalised by various amounts of chitosan to improve the Pb(II) removal. The adsorbent was analysed using transmission electron microscopy (TEM), Raman, Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscope (SEM), and mapping analysis techniques. An investigation of the influences of the initial concentration of Pb(II), pH and contact time were included to obtain the optimum amount of adsorption. The range of the initial Pb(II) concentration studied was from 10 to 120 mg/L. The pH factor ranged from 3 to 8 with contact time from 0 to 140 min. Freundlich, Temkin and Langmuir isotherm models were fit to the results, and a pseudo-second-order kinetic model was found to provide a good fit as well. The maximum Pb(II) removal capacity achieved was 256.41 (+/− 4%) mg/g based on Langmuir isotherms.

Preparation and application of α-Fe2O3@MIL-101(Cr)@TiO2 based on metal–organic framework for photocatalytic degradation of paraquat

2018 ◽  
Vol 34 (12) ◽  
pp. 842-859 ◽  
Author(s):  
Asghar Khodkar ◽  
Seyed Mostafa Khezri ◽  
Alireza Pendashteh ◽  
Shahrzad Khoramnejadian ◽  
Leila Mamani
Keyword(s):  
Electron Microscopy ◽  
Photocatalytic Degradation ◽  
Uv Irradiation ◽  
Metal Organic Framework ◽  
Irradiation Condition ◽  
Order Kinetic ◽  
X Ray ◽  
Transmission Electron ◽  
Order Kinetic Model ◽  
Metal Organic

In this study, a new magnetic α-Fe2O3@MIL-101(Cr)@TiO2 photocatalyst was successfully synthesized. The material synthesized had been fully characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, vibrating sample magnetometry, transmission electron microscopy, and Brunauer–Emmett–Teller isotherm methods. The X-ray diffraction analysis corroborates that nanoparticles are polycrystalline with rhombohedral and tetragonal crystal structures for Fe2O3 and TiO2, respectively. In addition, the photocatalytic degradation of the herbicide paraquat in the presence of α-Fe2O3@MIL-101(Cr)@TiO2 under ultraviolet (UV) irradiation was studied. The effect of experimental parameters such as the initial concentration of catalyst, the pH, and the initial paraquat was investigated. The optimal conditions were achieved for concentration of catalyst 0.2 g L−1, pH 7, and concentration of paraquat 20 mg L−1. The photocatalytic degradation efficiency was 88.39% after 15 min with α-Fe2O3@MIL-101(Cr)@TiO2 under UV irradiation. The pseudo-second-order kinetic model for photocatalytic degradation of paraquat was obtained. The catalysts could be recovered and reused without any loss of efficiency for five times in the consequent reactions. To the best of our knowledge, this is the first report on the photocatalytic degradation of paraquat using new α-Fe2O3@MIL-101(Cr)@TiO2 photocatalyst under UV irradiation condition.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document