Dans ce travail, nous avons préparé un adsorbent composé de l'adsorbent cationic N,N-dimethylamino propylacrylamide méthyl chlorure quaternary (DMAPAAQ) gel polymère et hydroxyde de fer pour adsorbing arsenic des eaux souterraines. Le gel a été préparé par une nouvelle méthode conçue pour assurer la teneur maximale en particules de fer dans sa structure.
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Article de méthode
Enlèvement de l'arsenic à l'aide d'un gel de polymère cationique imprégné d'hydroxyde de fer
Dans cet article
Résumé
Résumé
Dans le présent travail, nous avons préparé un adsorbent composé d'un gel de polymère cationique contenant de l'hydroxyde de fer dans sa structure conçue pour adsorbelidous de l'arsenic des eaux souterraines. Le gel que nous avons choisi était le gel N,N-dimethylamino propylacrylamide méthylide quaternary (DMAPAAQ). L'objectif de notre méthode de préparation était d'assurer la teneur maximale en hydroxyde de fer dans la structure du gel. Cette approche de conception a permis l'adsorption simultanée par la structure de polymère du gel et le composant d'hydroxyde de fer, augmentant ainsi la capacité d'adsorption du matériel. Pour examiner la performance du gel, nous avons mesuré la cinétique de réaction, effectué des analyses de sensibilité au pH et de sélectivité, surveillé les performances d'adsorption de l'arsenic et mené des expériences de régénération. Nous avons déterminé que le gel subit un processus de chimioption et atteint l'équilibre à 10 h. En outre, le gel adsorbed arsenic effectivement à des niveaux de pH neutres et sélectivement dans des environnements ioniques complexes, atteignant un volume d'adsorption maximum de 1,63 mM/g. Le gel pourrait être régénéré avec 87,6% d'efficacité et NaCl pourrait être utilisé pour la désorption au lieu de NaOH nocif. Pris ensemble, la méthode de conception à base de gel présentée est une approche efficace pour la construction d'adsorbents à l'arsenic haute performance.
Introduction
La pollution de l'eau est une grande préoccupation environnementale, motivant les chercheurs à mettre au point des méthodes pour éliminer les contaminants tels que l'arsenic dans le gaspillage1. Parmi toutes les méthodes signalées, les processus d'adsorption sont une approche relativement peu coûteuse pour l'enlèvement des métaux lourds2,3,4,5,6,7. Les poudres d'oxyhydroxyde de fer sont considérées comme l'un des adsorbents les plus efficaces pour e....
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Protocole
CAUTION: L'arsenic est extrêmement toxique. S'il vous plaît utiliser des gants, des vêtements à manches longues, et des lunettes expérimentales en tout temps pendant l'expérience pour empêcher tout contact de solution d'arsenic avec la peau et les yeux. Si l'arsenic entre en contact avec n'importe quelle partie de votre corps, lavez-le immédiatement avec du savon. En outre, s'il vous plaît nettoyer l'environnement expérimental régulièrement afin que vous et d'autres ne pas entrer en contact avec l'arsenic, même lorsque l'expérience n'est pas effectuée. Les symptômes de l'exposition à l'arsenic peuvent apparaître après une longue période de temps. Avant de nettoyer l'é....
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Résultats
La figure 1 décrit la configuration expérimentale pour la préparation du gel DMAPAAQ-FeOOH. Le tableau 1 illustre les compositions des matériaux impliqués dans la préparation du gel.
La figure 2 montre la relation entre le temps de contact et l'adsorption de l'arsenic par le gel DMAPAAQ-FeOOH. Dans la figure, la quantité d'adsorption de l'arsenic a été .......
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Discussion
La principale avancée de notre méthode développée est la stratégie de conception unique du composite de gel. Le but de notre méthode de préparation de gel était de maximiser la quantité de teneur en fer dans le gel. Au cours de la préparation, nous avons ajouté FeCl3 et NaOH à la « solution initiatrice » et à la « solution monomère », respectivement. Une fois que la solution monomère a été mélangée avec la solution initiatrice, il y avait une réaction entre FeCl3 et NaOH, produisant FeOOH à l'intéri.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n'ont rien à révéler.
Remerciements
Cette recherche a été appuyée par le numéro de subvention JSPS KAKENHI (26420764, JP17K06892). La contribution du Ministère de la Terre, de l'Infrastructure, des Transports et du Tourisme (MLIT), gouvernement du Japon dans le cadre du « Programme de subventions à la recherche et au développement en matière de technologie de la construction » à cette recherche est également reconnue. Nous reconnaissons également la contribution de M. Kiyotaka Senmoto à cette recherche. Mme Adele Pitkeathly, conseillère principale en rédaction du Writing Center de l'Université d'Hiroshima, est également reconnue pour ses corrections et ses suggestions en anglais. Cette recherche a été ....
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| N,N' -diméthylamino propylacrylamide, chlorure de méthyle quaternaire (DMAPAAQ) (75 % dans H2O) | KJ Chemicals Corporation, Japon | 150707 | |
| N,N' -Methylene bisacrylamide (MBAA) | Sigma-Aldrich, États-Unis | 1002040622 | |
| Sodium sulfite (Na2SO3) | Nacalai Tesque, Inc., Japon | 31922-25 | |
| Sulfate de sodium (Na2SO4) | Nacalai Tesque, Inc., Japon | 31916-15 | |
| Hydrogénarséniate disodique heptahydraté(Na2HAsO4.7H20) | Nacalai Tesque, Inc., Japon | 10048-95-0 | |
| Chlorure ferrique(FeCl3) | Nacalai Tesque, Inc., Japon | 19432-25 | |
| Hydroxyde de sodium(NaOH) | Kishida Chemicals Corporation, Japon | 000-75165 | |
| Ammonium peroxodisulfate (APS) | Kanto Chemical Co. Inc., Japon | 907W2052 | |
| Acide chlorhydrique (HCl) | Kanto Chemical Co. Inc., Japon | 18078-01 | |
| Chlorure de sodium (NaCl) | Nacalai Tesque, Inc., Japon | 31320-05 |
Références
- Oremland, R. S., Stolz, J. F. The Ecology of Arsenic. Science. 300 (5621), 939-944 (2003).
- Bibi, I., Icenhower, J., Niazi, N. K., Naz, T., Shahid, M., Bashir, S. Chapter 21 - Clay Minerals: Structure, Chemistry, and Significance in Contami....
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