Facet-dependent adsorption of heavy metal ions on Janus clay nanosheets

吸附 杰纳斯 金属 化学工程 面(心理学) 水溶液中的金属离子 材料科学 密度泛函理论 化学 纳米技术 无机化学 物理化学 计算化学 冶金 心理学 社会心理学 人格 工程类 五大性格特征
作者
Zhoujie Wang,Huadong Tian,Jing Liu,Jingyi Wang,Qingye Lu,Lei Xie
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier BV]
卷期号:461: 132548-132548 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2023.132548
摘要

Understanding the facet-dependent adsorption behavior and mechanism of heavy metal ions (HMs) on two-dimensional (2D) Janus nanoclays has important implications for the environment and ecosystem but still remains elusive. Herein, ultrathin Janus serpentene (2D serpentine) nanosheets were fabricated via a facile, nontoxic, and residue-free exfoliation strategy. Fabricated serpentene nanosheets exhibited promising Cd(II) and Pb(II) adsorption capacities due to their high surface areas and abundant active sites, approximately four times higher than those of bulk serpentine powders. Interestingly, Cd(II) and Pb(II) adsorption on serpentene nanosheets exhibited a facet-dependent feature, with the adsorption amount on the Mg-OH plane considerably higher than that on the Si-O plane. This facet-dependent adsorption behavior was mainly attributed to the difference in the interaction mechanisms of HMs with the Mg-OH (monodentate inner-sphere complexation) and Si-O (outer-sphere complexation) planes, which was further confirmed via density functional theory calculations. The Cd(II) adsorption on serpentene nanosheets was limited by strong kinetic restrictions (e.g., stronger electrostatic repulsion and higher dehydration energy barrier than that for Pb(II) adsorption). This study provides insights into the facet-dependent adsorption mechanisms of HMs on Janus serpentene nanosheets, which can be extended to other nanoclays used in wastewater treatment and many environmental processes.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
每天睡不醒完成签到,获得积分10
1秒前
洁净灭男完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
思源应助sk采纳,获得10
2秒前
谢昊宸发布了新的文献求助10
2秒前
天天快乐应助斯文的连虎采纳,获得10
2秒前
fox199753206发布了新的文献求助10
2秒前
Lucas应助Wxj246801采纳,获得10
3秒前
眠羊完成签到,获得积分10
3秒前
黄油麻薯完成签到,获得积分20
3秒前
Oooolive完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
NIL发布了新的文献求助10
4秒前
香蕉觅云应助独特的春采纳,获得10
4秒前
所所应助GU采纳,获得10
4秒前
4秒前
阿曼发布了新的文献求助10
4秒前
zzzzx完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
evelyn7完成签到,获得积分10
6秒前
ANY完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
科研通AI2S应助从容万恶采纳,获得10
7秒前
zzzzzz发布了新的文献求助10
7秒前
沈秋作发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
在水一方应助新人采纳,获得10
8秒前
脑洞疼应助荷戟执子手采纳,获得10
8秒前
8秒前
yaoshun40发布了新的文献求助10
8秒前
llll发布了新的文献求助10
9秒前
勤劳绿柳发布了新的文献求助10
9秒前
千江有水完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
rex完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
機能性マイクロ細孔・マイクロ流体デバイスを利用した放射性核種の 分離・溶解・凝集挙動に関する研究 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6257839
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8079993
关于积分的说明 16879999
捐赠科研通 5329984
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2837535
邀请新用户注册赠送积分活动 1814844
关于科研通互助平台的介绍 1669011