Efficient Selective Adsorption of Rubidium and Cesium from Practical Brine Using a Metal–Organic Framework-Based Magnetic Adsorbent

吸附 水溶液 解吸 朗缪尔吸附模型 化学 卤水 水溶液中的金属离子 选择性吸附 无机化学 离子 化学工程 有机化学 工程类
作者
Yanping Wang,Qiongyuan Zhang,Kexin Li,Chunyan Wang,Dezhen Fang,Wenjie Han,Miao Lu,Xiushen Ye,Huifang Zhang,Haining Liu,Xiaoli Tan,Zhijian Wu
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:40 (18): 9688-9701 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.4c00647
摘要

Rubidium (Rb) and cesium (Cs) have important applications in highly technical fields. Salt lakes contain huge reserves of Rb and Cs with industrial significance, which can be utilized after extraction. In this study, a composite magnetic adsorbent (Fe3O4@ZIF-8@AMP, AMP = ammonium phosphomolybdate) was prepared and its adsorption properties for Rb+ and Cs+ were studied in simulated and practical brine. The structure of the adsorbent was characterized by SEM, XRD, N2 adsorption–desorption, FT-IR, and vibrating sample magnetometer (VSM). The adsorbent had good adsorption affinity for Rb+ and Cs+. The Langmuir model and pseudo-second-order dynamics described the adsorbing isotherm and kinetic dates, respectively. The adsorption capacity and adsorption rate of Fe3O4@ZIF-8@AMP were increased by 1.86- and 2.5-fold compared with those of powdered crystal AMP, owing to the large specific surface area and high dispersibility of the adsorbent in the solution. The adsorbent was rapidly separated from the solution within 17 s using an applied magnetic field owing to the good magnetic properties. The composite adsorbent selectively adsorbed Rb+ and Cs+ from the practical brine even in the presence of a large number of coexisting ions. The promising adsorbent can be used to extract Rb+ and Cs+ from aqueous solutions.
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