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
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
zzzhujp完成签到,获得积分10
2秒前
内向的傲松完成签到,获得积分10
2秒前
汉堡包应助云苓采纳,获得10
3秒前
但行好事应助里打动采纳,获得10
3秒前
4秒前
Flechazo完成签到,获得积分10
5秒前
CXR发布了新的文献求助10
5秒前
王记伟发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
JL完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
CipherSage应助白纸采纳,获得10
8秒前
8秒前
RJ发布了新的文献求助10
8秒前
温温发布了新的文献求助10
9秒前
华仔应助矮小的平灵采纳,获得10
10秒前
大模型应助cheers采纳,获得30
10秒前
11秒前
dew应助luohuixia采纳,获得50
11秒前
KR发布了新的文献求助50
12秒前
ywang发布了新的文献求助10
13秒前
周周完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
爱吃米线完成签到,获得积分10
15秒前
云苓完成签到,获得积分10
15秒前
rainer完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
17秒前
lulululucy完成签到,获得积分20
18秒前
白纸发布了新的文献求助10
18秒前
云苓发布了新的文献求助10
19秒前
adoudoo完成签到,获得积分10
19秒前
科研通AI6.1应助小鱼儿采纳,获得10
19秒前
852应助温温采纳,获得10
19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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 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 6505450
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8299409
关于积分的说明 17716687
捐赠科研通 5605429
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2920187
邀请新用户注册赠送积分活动 1897555
关于科研通互助平台的介绍 1759718