Адсорбційне видалення ртуті з води адсорбентами, отриманими з фінікових ям Наукові звіти

Предмети

Анотація

Поточна робота, представлена тут, зосереджена на відновленні ртуті з води за допомогою модифікованих недорогих матеріалів. Модифіковані котловани, низька вартість, мінімальні етапи попередньої обробки та багато місцевих сільськогосподарських відходів ефективно використовувались як адсорбент для відновлення Hg 2+ із водних середовищ. Були розроблені фізичні та хімічні модифікації, такі як модифікації на основі термічного обсмажування (RDP), модифікації сірки (SMRDP) та силану (SIMRDP). Результати показали, що максимальна адсорбція RDP була при рН 6, змінного струму, а обидві модифікації - при pH 4. Крім того, RDP має екзотермічний механізм адсорбції, тоді як AC, SMRDP та SIMRDP мають ендотермічну. Усі адсорбенти, крім SIMRDP, мають процес спонтанної адсорбції. SEM-аналіз показав, що морфологія поверхні RDP не суттєво впливала на різні способи обробки, тоді як на поверхню змінного струму впливали. Багато дослідників по всьому світу проводили дослідження доброго адсорбенту для поглинання Hg 2+ з різних антропогенних джерел з метою забезпечення безпечного середовища. У поточному дослідженні найвища адсорбція Hg 2+ SMRDP була відносно високою порівняно з іншими відомими адсорбентами.

Вступ

Зниження рівня ртуті з водного середовища є серйозною справою управління навколишнім середовищем через згубний вплив як довгострокових, так і короткочасних наслідків, які спричинені видами ртуті (Hg) на здоров'я людини, а також на водну екологію 1,2. Крім того, стрімкий промисловий розвиток у всьому світі спричинив критичну екологічну проблему ртуті у воді, в якій Hg (II) посідає шосте місце серед токсичних хімічних речовин у списку небезпечних сполук, вважаючи його одним з найнебезпечніших та найпоширеніших важких металів у світі. водне середовище 1. Такі галузі, як пластмасова промисловість, нафтопереробні заводи, целюлозна промисловість, цементна промисловість та різні інші галузі, також є джерелом ртуті в навколишньому середовищі 3. Крім того, ртутні клітини та люмінесцентні лампи також можуть стати джерелом ртуті після використання.

Дезактивація або відновлення ртуті, що міститься у склі, фосфорному порошку та торцевих кришках відпрацьованих люмінесцентних ламп, може стати джерелом ртуті в навколишньому середовищі. Відновлення відсотків ртуті залежить від методів вологої або сухої обробки. Собрал та ін. 4, витягували 99% ртуті з відпрацьованих люмінесцентних ламп методом електровилуговування, тоді як поєднання процесу електроутворення призвело до відновлення 81% ртуті 5. Більше того, 95% ртуті було вилучено комбінацією фотокаталітичного процесу з екстракційним розчином гіпохлориту натрію 6. У наших попередніх дослідженнях використовувалась технологія вилуговування ртуті з люмінесцентних ламп для біоремедіації за допомогою мікрохвильової печі, а результати показали ефективність вилуговування ртуті 76,4% 7 .

Ці галузі застосовували кілька різних звичайних методів видалення ртуті з води, таких як іонообмін, мембранна фільтрація та інші методології. Однак, згідно з Awual 13, ці методи є дорогими через вимогу етапу вторинної обробки, і все ж вони можуть лише зменшити рівень ртуті до µg/L у воді 1,2. Переваги та недоліки інших методів видалення іонів ртуті показані в таблиці 1. Видалення Hg (II) з води шляхом адсорбції визнано найбільш підходящою та простою методологією серед інших доступних варіантів обробки та вибору відповідного адсорбенту, який підходить Властивості іонів Hg (II) є необхідними для отримання максимальної потужності процесу адсорбції.

Ями для фініків як сільськогосподарські відходи можна використовувати як ефективні адсорбенти через їх низьку вартість порівняно з активованим вугіллям та їх адсорбційний потенціал для видалення забруднюючих речовин. Примітно, що фінікова пальма має велике значення в катарському та близькосхідному співтоваристві завдяки її відомій взаємозв'язку з релігією та культурною практикою. Фінікові кісточки вважаються відходами з нульовою економічною цінністю (з потенційними проблемами одноразового використання) і складають близько 15% від ваги фінікових фруктів 17. Кілька нещодавніх досліджень висвітлили потенційне використання фінікових ям у сирому або модифікованому стані для відновлення різних металів та забруднюючих речовин з різних джерел 18. Мохаммаді та ін. 19, використовували фінікові кісточки насіння для видалення важких металів, включаючи Pb, Cd, As та Hg з Кіпрін карпіо риби та результати показали зниження концентрації важких металів у рибі. Більше того, Аль-Гуті та ін. 17, дослідив використання обсмажених фінікових кісточок для виведення Br з води та результати ілюструє великий адсорбційний потенціал адсорбенту. Однак, наскільки нам відомо, раніше не проводилось жодних досліджень із застосування фінікових ям при видаленні ртуті з водного середовища.

Відновлювальна здатність смажених фінікових кісточок (ППР) потребує деяких хімічних модифікацій, щоб бути більш ефективними. Ці хімічні модифікації включають модифіковану сіркою смажену фініку (SMRDP) та модифіковану сіланом смажену фініку (SIMRDP) 17,20. Враховуючи велику кількість фінікових ям та одноразових проблем у Катарі та багатьох країнах Аравійського півострова, зараз необхідно розробити потенціал фінікових ям у техніці адсорбції для очищення води. Отже, цілі цього документу сформульовані таким чином: (i) модифікувати та активувати смажені фінікові кісточки для отримання сірчано-фірмових смажених фінікових кісточок (SMRDP) та модифікованих силаном смажених фінікових кісточок (SIMRDP); (ii) охарактеризувати нещодавно отримані адсорбенти з точки зору скануючої електронної мікроскопії (SEM) та інфрачервоної (FTIR) спектроскопії перетворення Фур’є (iii) для застосування новостворених адсорбентів для адсорбції ртуті з води та дослідити їх ізотерми адсорбції, і адсорбційні механізми та шляхи.