Template-free Synthesis of Large-Pore-Size Porous Magnesium Silicate Hierarchical Nanostructures for High-Efficiency Removal of Heavy Metal Ions

吸附 水溶液中的金属离子 水溶液 化学工程 多孔性 材料科学 硅酸盐 比表面积 溶剂 打赌理论 金属 体积分数 无机化学 化学 有机化学 催化作用 冶金 复合材料 工程类
作者
Renyao Huang,Minjie Wu,Tao Zhang,Dianqing Li,Pinggui Tang,Fengrui Sun
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:5 (3): 2774-2780 被引量:56
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.7b00140
摘要

It remains a big challenge to develop high-efficiency and low-cost adsorption materials to remove toxic heavy metal ions in water. Here, we developed a template-free synthesis method to fabricate high surface area and large pore size magnesium silicate hierarchical nanostructures in a mixed solvent of ethanol and water and carefully investigated the corresponding adsorption behavior for Pb2+, Zn2+, and Cu2+ in aqueous solution. The results reveal that the ethanol volume fraction in the solvent plays an important role to optimize the pore structure, which directly determines the adsorption capacity and the adsorption rate for heavy metal ions. When the ethanol volume fraction is beyond 50%, the obtained magnesium silicate presents a flowerlike structure with a hierarchical pore distribution: 0.5–2, 2–30, and 30–200 nm. When the ethanol volume faction is 90%, for example, the sample exhibits a maximum adsorption capacity of 436.68, 78.86, and 52.30 mg/g for Pb2+, Zn2+, and Cu2+ ions, which has a BET surface area of 650.50 m2/g and an average pore diameter of 6.89 nm, respectively. Also, the sample presents excellent repeated adsorption performance after three elutions. The obtained materials show widely promising and practical applications in water treatment in a wide pH range from 2.8 to 5.8.

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
刚刚
刺槐发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
zxc发布了新的文献求助10
1秒前
斯文败类应助JIMMY采纳,获得10
1秒前
2秒前
yike完成签到,获得积分10
2秒前
善学以致用应助liao_duoduo采纳,获得10
2秒前
高高千万发布了新的文献求助20
2秒前
3秒前
3秒前
mensa完成签到,获得积分10
3秒前
Criminology34应助缥缈纸飞机采纳,获得10
3秒前
3秒前
bin发布了新的文献求助10
3秒前
情怀应助赵富贵采纳,获得10
3秒前
图雄争霸完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
大方溪流发布了新的文献求助10
5秒前
小马甲应助xuxuux采纳,获得10
5秒前
杨杨发布了新的文献求助10
5秒前
YeeLeeLee发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
钮小童发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
安详向日葵完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
小小阿杰完成签到,获得积分10
7秒前
Owen应助sky采纳,获得10
7秒前
打打应助星星采纳,获得10
8秒前
牛蛙丶丶发布了新的文献求助10
8秒前
小皮皮完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
xiaoyan完成签到,获得积分10
9秒前
孤独的冬云完成签到 ,获得积分10
9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 Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
3rd Edition Group Dynamics in Exercise and Sport Psychology New Perspectives Edited By Mark R. Beauchamp, Mark Eys Copyright 2025 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
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 5624997
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4710900
关于积分的说明 14952616
捐赠科研通 4778944
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2553493
邀请新用户注册赠送积分活动 1515444
关于科研通互助平台的介绍 1475731