Synthesis and characterization of activated bentonite- Fe3O4 composite for decontaminating heavy metals from wastewater

Other Title(s)

تحضير و توصيف المتراكبات النانونية للبنتونيت المنشط لإزالة الفلزات الثقيلة من المياة العادمة

Joint Authors

al-Najjar, Rami Salih
Huwihi, Mahmud Ahmad
Muhammad, Sharif Faraj

Source

Journal of Environmental Science

Issue

Vol. 49, Issue 4، ج. 1 (30 Apr. 2020), pp.1-23, 23 p.

Publisher

Ain Shams University Institute of Environmental Studies and Rese Arch Accredited

Publication Date

2020-04-30

Country of Publication

Egypt

No. of Pages

23

Main Subjects

Earth Sciences, Water and Environment

Topics

Abstract AR

في هذا البحث تم إجراء تعديل للبنتونيت الكالسيومى بواسطة ثلاثة طرق كيميائية من خلال تحويل البنتونيت الكالسيومى إلى بنتونيت صوديومى ثم تنشيطه بإستخدام حمض الكبريتيك المركز (3) مولار ثم تحضير البنتونيت المنشط المعالج بجزيئات الحديد المغناطيسى النانونية (Fe3O4) بإستخدام طريقة الترسيب.

تم توصيف العينات التى تم تحضيرها بإستخدام التحليل الطيفي للأشعة السينية المشتت من الطاقة (EDX) حيود الأشعة السينية (XRD) التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء (FTIR) مساحة السطح (BET) الميكروسكوب الإلكتروني الماسح الضوئي (SEM) و الميكروسكوب الإلكتروني النافذ (TEM).

أظهرت دراسة التوصيف تحسنا كبيرا في العديد من الخواص الامتزازية للبنتونيت المعدل مثل مساحة السطح الشكل السطحي والمواقع النشطة حيث تم تسجيل زيادة في مساحة سطح البنتونيت المعدلة على أنها 25.259 م2 / جم 31.86 م2 / جم 62.194 م2 / جم و 107.998 م2 / جم لكل من البنتونيت الكالسيومى و البنتونيت الصوديومى البنتونيت المنشط بالحمض و البنتونيت المعالج بالحديد المغناطيسى النانونى على التوالي.

تمت دراسة تأثير الأس الهيدروجينى و التركيز وكمية البنتونيت المعدل و أفضل وقت على قدرة الإدمصاص.

أظهرت النتائج أن أفضل أس هيدروجينى كانت عند درجة حامضية ( 6 ) و الجرعة المثلى عند 0.5 جرام و أفضل وقت ( 15 ) دقيقة.

تم الحصول على أقصى إزالة للفلزات الثقيلة بواسطة متراكب البنتونيت النانونى المعدل بنسبة (98.4 ٪) للكروم (98.8 ٪) للزرنيخ (91.3 ٪) للسيلينيوم (90.8 ٪) للموليبدينوم (79.1 ٪) للأنتيمون (75.3 ٪) للباريوم.

Abstract EN

In this work, modification of calcium bentonite was carried out by three chemical methods converted calcium bentonite to sodium bentonite then acid activation by sulfuric acid (3M) and finally combined activated bentonite to Fe3O4 nano composite was prepared by chemical co-precipitation method.

The prepared samples were characterized by Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), X-ray diffraction (XRD), Fourier Transformation Infrared (FTIR) spectroscopy, (BET) surface area, scanning electron microscope (SEM) and High resolution transmission electron microscope (TEM).

The characterization study demonstrated a substantial improvement in several adsorptive parameters of modified bentonite, like surface area, surface morphology, and active sites where increase in surface area of the modified bentonite was recorded as 25.259 m²/g, 31.86 m²/g, 62.194 m²/g and 107.998 m²/g by Ca- bentonite, Na-bentonite, acid activated bentonite and nano composite bentonite, respectively.

Effects of pH, initial concentration, mass of the adsorbent and the contact time on the adsorption capacity were studied.

The results showed that the best pH for adsorption was at pH=6, optimum dose of modified bentonite at 0.5 g and contact time at 15 min.

The maximum removal for heavy metals were obtained by bentonite nano composite as (98.4 % ) for chromium, (98.8 % ) for arsenic, (91.3 % ) for selenium, (90.8 % ) for molybdenum, (79.1 % ) for antimony, (75.3 % ) for barium.

American Psychological Association (APA)

al-Najjar, Rami Salih& Huwihi, Mahmud Ahmad& Muhammad, Sharif Faraj. 2020. Synthesis and characterization of activated bentonite- Fe3O4 composite for decontaminating heavy metals from wastewater. Journal of Environmental Science،Vol. 49, no. 4، ج. 1, pp.1-23.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1180038

Modern Language Association (MLA)

al-Najjar, Rami Salih…[et al.]. Synthesis and characterization of activated bentonite- Fe3O4 composite for decontaminating heavy metals from wastewater. Journal of Environmental Science Vol. 49, no. 4, ج. 1 (Apr. 2020), pp.1-23.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1180038

American Medical Association (AMA)

al-Najjar, Rami Salih& Huwihi, Mahmud Ahmad& Muhammad, Sharif Faraj. Synthesis and characterization of activated bentonite- Fe3O4 composite for decontaminating heavy metals from wastewater. Journal of Environmental Science. 2020. Vol. 49, no. 4، ج. 1, pp.1-23.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1180038

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

-

Record ID

BIM-1180038