Enhanced removal of zinc and cadmium from water using carboxymethyl cellulose-bridged chlorapatite nanoparticles

吸附 化学 羧甲基纤维素 吸附 纳米颗粒 朗缪尔吸附模型 核化学 离子交换 无机化学 化学工程 有机化学 离子 工程类
作者
Zhiliang Li,Yanyan Gong,Dongye Zhao,Zhi Dang,Zhang Lin
出处
期刊:Chemosphere [Elsevier]
卷期号:263: 128038-128038 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.chemosphere.2020.128038
摘要

Zinc (Zn2+) and cadmium (Cd2+) in water pose serious threats to human health and the environment. In search for a more effective treatment technology, we prepared a type of carboxymethyl cellulose (CMC) bridged chlorapatite (CMC-CAP) nanoparticles and tested the material for removal of Zn2+ and Cd2+ from water. CMC macromolecules were attached to CAP by bidentate bridging and hydrogen bonding, preserving the high adsorption capacity of CAP nanoparticles while allowing for easy gravity-separation of the nanoparticles. CMC-CAP showed rapid adsorption kinetics and 22.8% and 11.2% higher equilibrium uptake for Zn2+ and Cd2+, respectively, than pristine CAP. An extended dual-mode isotherm model, which takes into account both sorption and chemical precipitation, provided the best fits to the sorption isotherms, giving a maximum Langmuir sorption capacity of 141.1 mg g−1 for Zn2+ and 150.2 mg g−1 for Cd2+ by CMC-CAP. Na+ at up to 5 mM showed modest effects on the uptake of the heavy metals, while 2–5 mM of Ca2+ exerted notable inhibitive effects. Dissolved organic matter (up to 5 mg L−1 as TOC) inhibited the Zn2+ uptake by 16.5% but enhanced the Cd2+ removal by 8.6%. Material characterizations and surface binding analyses revealed that ion exchange, surface precipitation, and surface complexation were the removal mechanisms for the heavy metals. This study demonstrates stabilizer bridging may serve as a convenient strategy to facilitate water treatment uses of nanoparticles.

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
廿二发布了新的文献求助30
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
刚刚
神勇晓旋完成签到,获得积分10
刚刚
eye完成签到,获得积分10
刚刚
十一完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
hailan完成签到,获得积分10
2秒前
Survive完成签到,获得积分10
2秒前
花已烬完成签到,获得积分10
3秒前
MIZU完成签到,获得积分10
4秒前
leezz发布了新的文献求助10
4秒前
凡凡发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
加油少年完成签到,获得积分10
5秒前
SciGPT应助十一采纳,获得10
5秒前
yao完成签到,获得积分10
5秒前
负责御姐完成签到,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
暗中观察发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
完美世界应助群_科大采纳,获得10
8秒前
羊羊羊发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
superchili完成签到,获得积分10
11秒前
神勇晓旋发布了新的文献求助10
11秒前
凡凡完成签到,获得积分10
11秒前
linxm7完成签到,获得积分10
12秒前
Mark完成签到,获得积分10
12秒前
一枚小豆完成签到,获得积分10
13秒前
yaooo发布了新的文献求助10
13秒前
xiaobei88完成签到,获得积分10
14秒前
哼哼完成签到,获得积分10
15秒前
吱吱熊sama完成签到,获得积分10
15秒前
村村发布了新的文献求助10
15秒前
erniu发布了新的文献求助20
16秒前
阿巴阿巴完成签到,获得积分10
17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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 2000
从k到英国情人 1700
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5773892
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5614543
关于积分的说明 15433335
捐赠科研通 4906309
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2640191
邀请新用户注册赠送积分活动 1588031
关于科研通互助平台的介绍 1543027