Adsorptive Study of Cadmium Removal from Aqueous Solution Using a Coal Waste Loaded with Fe۳O۴ Nanoparticles
محل انتشار: مجله معدن و محیط زیست، دوره: 13، شماره: 2
سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 137
فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JMAE-13-2_014
تاریخ نمایه سازی: 29 تیر 1401
چکیده مقاله:
A coal waste sample loaded with Fe۳O۴ nanoparticles is employed as an efficient adsorbent to remove Cd from synthetic wastewater. The synthesized nanocomposite is characterized using the Fourier transform-infrared (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), and transmission electron microscopy (TEM) techniques. The visual analysis of the microscopic image shows that the mean size of the magnetite nanoparticles is about ۱۰ nm. The effects of the operating variables of the initial solution pH (۳-۱۱) and nanocomposite to pollutant ratio (۷-۲۳۳) are evaluated using the response surface methodology on cadmium adsorption. The process is also optimized using the quadratic prediction model based on the central composite design. The statistical analysis reveals that both factors play a significant role in Cd adsorption. The maximum Cd removal of ۹۹.۲۴% is obtained under optimal operating conditions at pH ۱۱ and nanocomposite/cadmium ratio of ۹۰ after ۲ h of equilibrium contact time. A study of the adsorption kinetics indicates that the maximum removal could be attained in a short time of about ۲ min following a first-order model. The isotherm investigations present that the Cd adsorption on the Fe۳O۴/coal waste nanocomposite has a linearly descending heat mechanism based on the Temkin isotherm model with the minor applicability parameters than the other isotherm models. The overall removal behaviour is attributed to a two-step mechanism including a rapid adsorption of cadmium ion onto the active sites at the surface of nanocomposite followed by a slow cadmium hydroxide precipitation within the pores over the nanocomposite surface.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
S. Mirshrkari
Department of Mining Engineering, Higher Education Complex of Zarand, Zarand, Iran
V. Shojaei
Department of Mining Engineering, Higher Education Complex of Zarand, Zarand, Iran
H. Khoshdast
Department of Mining Engineering, Higher Education Complex of Zarand, Zarand, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :