Fe3O4-Zro2@APSナノコンポジットを使用した環境サンプルからのCd、Cu、NiおよびMnの吸着除去：運動および平衡等温線研究

この研究では、3-アミノプロピルトリエトキシシラン（Fe3O4-Zro2@APS）ナノコンポジットで官能化されたFe3O4-Zro2を、Cd（II）、Cu（II）、Mn（II）およびNi（II）からのNano吸着剤として調査しましたバッチモードシステムの水溶液と実際のサンプル。調製した磁気ナノ材料は、X線粉末回折（XRD）、走査型電子顕微鏡/エネルギー分散X線（SEM/EDX）フーリエ変換赤外線分光法（FTIR）および透過型電子顕微鏡（TEM）を使用して特徴付けられました。除去プロセスの吸着挙動に影響を与える因子（吸着用量やサンプルpHなど）は、応答表面方法論を使用して研究されました。最適化された条件下では、得られた平衡データがLangmuirおよびFreundlich等温線に適合し、データはLangmuir等温線に適合しました。Langmuir吸着能力（mg/g）は、それぞれCd、Cu、Ni、およびMnで113、111、128、および123 mg/gであることがわかりました。さらに、吸着速度論は、5つの運動モデル、擬似第一次数、擬似秒順序、粒子内拡散、ボイドモデルを使用して分析されました。吸着剤は、廃水サンプルにおけるCd（II）、Cu（II）、Mn（II）およびNi（II）イオンの除去に成功裏に適用されました。

In this study, Fe3O4-ZrO2 functionalized with 3-aminopropyltriethoxysilane (Fe3O4-ZrO2@APS) nanocomposite was investigated as a nanoadsorbent for the removal of Cd(II), Cu(II), Mn (II) and Ni(II) ions from aqueous solution and real samples in batch mode systems. The prepared magnetic nanomaterials were characterized using X-ray powder diffraction (XRD), scanning electron microscopy/energy dispersion x-ray (SEM/EDX) Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and transmission electron microscopy (TEM). Factors (such as adsorbent dose and sample pH) affecting the adsorption behavior of the removal process were studied using the response surface methodology. Under optimized condition, equilibrium data obtained were fitted into the Langmuir and Freundlich isotherms and the data fitted well with Langmuir isotherms. Langmuir adsorption capacities (mg/g) were found to be 113, 111, 128, and 123 mg/g for Cd, Cu, Ni and Mn, respectively. In addition, the adsorption kinetics was analyzed using five kinetic models, pseudo-first order, pseudo-second order, intraparticle diffusion and Boyd models. The adsorbent was successfully applied for removal of Cd(II), Cu(II), Mn (II) and Ni(II) ions in wastewater samples.