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
xy发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
zyx发布了新的文献求助10
1秒前
Wguan完成签到,获得积分10
1秒前
十七发布了新的文献求助10
1秒前
Ava应助momucy采纳,获得10
2秒前
2秒前
jhcraul完成签到,获得积分0
2秒前
Su73完成签到,获得积分10
2秒前
yangjinru完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
木风完成签到,获得积分10
3秒前
草莓发布了新的文献求助10
3秒前
xiaofeng5838发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
曾经凌萱发布了新的文献求助10
6秒前
fjtao发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Sleven发布了新的文献求助10
7秒前
梁队长发布了新的文献求助10
7秒前
wbx完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
oguricap发布了新的文献求助10
9秒前
CAYLEE发布了新的文献求助10
9秒前
嘿嘿嘿发布了新的文献求助10
9秒前
哇哈哈完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
科目三应助长情的盼芙采纳,获得30
10秒前
10秒前
桃花仙人完成签到,获得积分10
10秒前
111完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
搜集达人应助zhangmengqi采纳,获得10
12秒前
zouxuan完成签到,获得积分10
12秒前
李嘉图完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
高分求助中
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 500
GMP in Practice: Regulatory Expectations for the Pharmaceutical Industry 500
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 6295619
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8113246
关于积分的说明 16980647
捐赠科研通 5357907
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2846598
邀请新用户注册赠送积分活动 1823815
关于科研通互助平台的介绍 1678991