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
美丽觅夏完成签到 ,获得积分10
4秒前
小绵羊完成签到 ,获得积分10
5秒前
ElaineXU完成签到 ,获得积分10
8秒前
辛勤的泽洋完成签到 ,获得积分10
13秒前
fdyy1完成签到,获得积分10
15秒前
labi完成签到 ,获得积分10
15秒前
17秒前
19秒前
Lee完成签到 ,获得积分10
21秒前
23秒前
bae完成签到 ,获得积分10
24秒前
jianghan发布了新的文献求助10
24秒前
duanwy应助爱听歌笑寒采纳,获得10
27秒前
28秒前
jixiekaifa完成签到 ,获得积分10
28秒前
沉静的清涟完成签到,获得积分10
30秒前
36秒前
可爱小天才完成签到 ,获得积分10
44秒前
畔畔应助爱听歌笑寒采纳,获得40
46秒前
烟幕蛋完成签到 ,获得积分10
52秒前
小巧的白竹完成签到,获得积分10
53秒前
娅娃儿完成签到 ,获得积分10
53秒前
菠菜应助爱听歌笑寒采纳,获得50
57秒前
华华华完成签到,获得积分10
1分钟前
yinlao完成签到,获得积分0
1分钟前
蓝景轩辕完成签到 ,获得积分0
1分钟前
予安完成签到,获得积分10
1分钟前
激动的xx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乐观的星月完成签到 ,获得积分10
1分钟前
黑大侠完成签到 ,获得积分0
1分钟前
兰瓜瓜完成签到,获得积分10
1分钟前
KLLL完成签到 ,获得积分20
1分钟前
鲁卓林完成签到,获得积分10
1分钟前
无限的含羞草完成签到,获得积分10
1分钟前
小糊涂仙儿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
满意的寒凝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
满意的寒凝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ira完成签到,获得积分10
1分钟前
木卫二完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Elements of Propulsion: Gas Turbines and Rockets, Second Edition 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
Signals, Systems, and Signal Processing 510
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 6246717
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8070130
关于积分的说明 16845865
捐赠科研通 5322862
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2834283
邀请新用户注册赠送积分活动 1811763
关于科研通互助平台的介绍 1667516