ВИДАЛЕННЯ Cr(VI) НАНОПЛІВКОЮ ПОЛІАНІЛІНУ НА ПОЛІЕТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТНОМУ СУБСТРАТІ

Yu. Stetsiv, N. Pandyak, O. Reshetnyak

Анотація


Наноплівки поліаніліну (ПАн), доповані цитратною кислотою на поліетилентерефталатному (ПЕТ) субстраті (ПЕТ/ПАн) та синтезовані in situ хімічною окиснювальною полімеризацією, використано для дослідження адсорбції Cr(VI) з водних розчинів різних концентрацій, а саме: 10; 20; 30; 40 та 50 мг/л. Відсоток видалення Cr(VI) плівкою ПАн становив 25 %. Проведено кінетичні дослідження процесу адсорбції Cr(VI) на плівці поліаніліну, використовуючи кінетичні моделі псевдо-першого та псевдо-другого порядків, а також дифузійну модель Вебера-Морріса. Виконано математичний аналіз лінералізованих ізотерм адсорбції Хрому з використанням моделей Ленгмюра, Фрейндліха, Дубініна-Радушкевич та Тьомкіна. З’ясовано, що кінетичний процес адсорбції Cr(VI) відповідає моделі псевдо-другого порядку, а ізотерма Ленгмюра найліпше підходить для опису експериментальних даних. Адсорбційні дослідження виявили, що плівки ПАн на поверхні плівок ПЕТ можна використовувати як недорогий адсорбент для видалення Хрому (VI) з водних розчинів.

 

Ключові слова: поліанілін, наноплівка, видалення Cr(VI).


Повний текст:

PDF

Посилання


Ramos-Ramírez E., Gutiérrez Ortega N. L., Contreras Soto C. A., Olguín Gutiérrez M. T. Adsorption isotherm studies of chromium (VI) from aqueous solutions using sol–gel hydrotalcite-like compounds // J. Hazard. Mater. 2019. Vol. 172. P. 1527–1531. DOI: https://doi.org/10.1007/s10904-019-01152-w

Fu F., Wang Q. Removal of heavy metal ions from wastewaters: A review // J. Environ. Manage. 2011. Vol. 92, Iss. 3. P. 407–418. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2010.11.011

Ukhurebor K. E., Aigbe U. O., Onyancha R. B. et al. Effect of hexavalent chromium on the environment and removal techniques: A review // J. Environ. Manage. 2021. Vol. 280. P. 111809. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2010.11.011

Kumar P. A., Chakraborty S., Ray M. Removal and recovery of chromium from wastewater using short chain polyaniline synthesized on jute fiber // Chem. Eng. J. 2008. Vol. 141. P. 130–140. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2007.11.004

Jian Y., Liu Zh., Zeng G. et al. Polyaniline-based adsorbents for removal of hexavalent chromium from aqueous solution: a mini review // Environ. Sci. Pollut. Res. 2028. Vol. 25. P. 6158–6174. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-017-1188-3

Ifthikar J., Shahib I. I., Jawad A. The excursion covered for the elimination of chromate by exploring the coordination mechanisms between chromium species and various functional groups // Coord. Chem. Rev. 2021. Vol. 437. P. 213868. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ccr.2021.213868

Raji Z., Karim A., Karam A., Khallouf S. Adsorption of Heavy Metals: Mechanisms, Kinetics, and Applications of Various Adsorbents in Wastewater Remediation–A Review // Waste. 2023. Vol. 1, Iss. 3. P. 775–805. DOI: https://doi.org/10.3390/waste1030046

Rathnayake S. I., Martens W. N., Xi Y. et al. Remediation of Cr(VI) by inorganic[1]organic clay // J. Colloid Interf. Sci. 2017. Vol. 490. P. 163–173. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcis.2016.11.070

Hsini A., Naciri Y., Benafqir M. et al. Facile synthesis and characterization of a novel 1,2,4,5-benzene tetracarboxyl[1]ic acid doped polyaniline@zinc phosphate nanocomposite for highly efficient removal of hazardous hexavalent chromium ions from water // J. Colloid Interf. Sci. 2021. Vol. 585. P. 560–573. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcis.2020.10.036

Samadi A., Xie M., Li J. et al. Polyaniline-based adsorbents for aqueous pollutants removal: A review // Chem. Eng. J. 2021. Vol. 418. P. 129425. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.129425

Olad A., Bastanian M., Hagh H. Thermodynamic and Kinetic Studies of Removal Process of Hexavalent Chromium Ions from Water by Using Bio conducting Starch–Montmorillonite/Polyaniline Nanocomposite // J. Inorg. Organomet. Polym. Mater. 2019. Vol. 29. P. 1916–1926. DOI: https://doi.org/10.1007/s10904-019-01152-w

Hnizdiukh Yu. A., Yatsyshyn M. M., Reshetnyak O. V. Surface Modification of Polymeric Materials by Polyaniline and Application of Polyaniline/Polymeric Composites / In: Reshetnyak O. V., Zaikov G. E. (eds.). Computational and Experimental Analysis of Functional Materials // Apple Academic Press, CRC Press (Taylor & Francis Group). Toronto; New Jersey, 2017. P. 423-473. DOI: https://doi.org/10.1201/9781315366357-12

Stetsiv Y. A., Yatsyshyn М. M., Nykypanchuk D. et al. Characterization of polyaniline thin films prepared on polyethyleneterephthalate substrate // Pol. Bull. 2021. Vol. 78. P. 6251–6265. DOI: https://doi.org/10.1007/s00289-020-03426-7

Stetsiv Yu., Shingelska V., Yatsyshyn M. et al. Polyaniline nanofilm on polyethylene terephthalate substrate as a Cr(VI) adsorbent // Proc. Shevchenko Sci. Soc. Chem. Sci. 2023. Т. LXXIII. P. 95‒113 (In Ukraine). DOI: https://doi.org/10.37827/ntsh.chem.2023.73.095

Weber W. J., Morris J. C. Kinetics of Adsorption on Carbon from Solution // J. Sanit. Eng. Div.-ASCE. 1963. Vol. 89. P. 31–60. https://doi.org/10.1061/JSEDAI.00004

Bharat Ch., Debajyoti P. Isotherms, kinetics and thermodynamics of hexavalent chromium removal using biochar //J. Environ. Chem. Eng. 2018. Vol. 6(2). P. 2335–2343. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jece.2018.03.028

Chang X., Li M., Liu Q. et al. Adsorption–reduction of chromium(VI) from aqueous solution by phenol– formaldehyde resin microspheres // RSC Adv. 2016. Vol. 69(52). P. 46879–46888. DOI: https://doi.org/10.1039/C6RA07239A

Barakat M. A., Al-Ansari A. M., Kumar R. Synthesis and characterization of Fe-Al binary oxyhydroxides/MWCNTs nanocomposite for the removal of Cr(VI) from aqueous solution // J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 2016. Vol. 63. P. 301–311. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtice.2016.03.019

Valizadeh K., Bateni A., Sojoodi N. et al. Magnetized inulin by Fe3O4 as a bio-nano adsorbent for treating water contaminated with methyl orange and crystal violet dyes. Sci. Rep-UK. 2022. Vol. 12. P. 22034. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-26652-7

Marsal A., Maldonado F., Cuadros S. et al. Adsorption isotherm, thermodynamic and kinetics studies of polyphenols onto tannery shavings // Chem. Eng. J. 2012. Vol. 183. P. 21–29. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2011.12.012

Soldatkina L. M. [1]Equilibrium and thermodynamic studies of anthocyanin adsorption on fibrous cation exchanger FIBAN K-1 // Chem Phys Tech Surf. Khim. 2023. Vol. 14. P. 67–75. DOI: 10.15407/hftp14.01.067

Kohila N., Subramaniam P. Removal of Cr(VI) using polyaniline based Sn(IV), Ce(IV) and Bi(III) iodomolybdate hybrid ion exchangers: Mechanistic and comparative study // J. Environ. Chem. Eng. 2020. Vol. 8(5). P. 104376. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jece.2020.104376




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.6501.289

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.