Abstract
In this study, adsorbent materials from natural feldspar were fabricated for application in +NH4 removal. Raw, pretreated by HCl 3M, and modified feldspar by NaOH and aluminum (Al powder, Al(OH)3, and AlCl3.6H2O) were used. Feldspar was modified under different experimental conditions including without calcination and calcinated at 500ºC and 700ºC. The influence of various operating parameters consisting of material size, adsorption time, +NH4 initial concentration and material dosage were investigated. Adsorbent materials < 0.1 mm in size showed the highest adsorption efficiency. Subsequently materials with size of < 0.1 mm were used for the following studies to investigate the affect of other parameters on +NH4 adsorption process. The highest removal efficiency (31.10%) and removal capacity (21.80 mg/g) were obtained by modified feldspar by NaOH and AlCl3.6H2O with calcination at 700ºC at +NH4 initial concentration of 5 ppm. Results from the scanning electron microscope (SEM) showed the differences on surfaces of adsorption materials. Modified feldspar had a clean surface and more tiny pores compared to those of raw and pretreated feldspar resulting in an increased surface area. Consequently +NH4 adsorbent efficiency and removal capacity were increased. By BET (Brunauer, Emmett and Teller) the specific surface areas of adsorbent materials were analyzed and the surface areas of raw, pretreated and modified feldspar were 0.484 m2/g, 0.988 m2/g and 2.024 m2/g, respectively. +NH4 adsorbent mechanisms of all raw, pretreated, and modified feldspar materials were found to follow the Langmuir adsorption isotherm with the correlation coefficient R2 = 0.989 which described the monolayer type of the adsorption.
Highlights
adsorbent materials from natural feldspar were fabricated for application in +NH4 removal
Feldspar was modified under different experimental conditions including without calcination
700oC. The influence of various operating parameters consisting of material size
Summary
Nguyễn Thanh Tâm1,2,*, Nguyễn Hoài Phương Duy[1,2], Trần Thị Phương Thúy[1,2], Võ Thị Thanh Tiền[1,2], Trần Công Khánh[2,3]. Kết quả thu được từ các thí nghiệm cho thấy khả năng hấp phụ của vật liệu biến tính từ feldspar tiền xử lý nung ở 700oC với NaOH và AlCl3 cho hiệu suất xử lý và dung lượng hấp phụ cao nhất ở 31,10% và [21,80] mg/g với nồng độ +NH4 ban đầu là 5 ppm. Trong các phương pháp trên, phương pháp hấp phụ được xem là hiệu quả vì hiệu suất xử lý cao, vật liệu rẻ tiền và có thể tìm thấy rộng rãi và dễ dàng trong tự nhiên [5,6], cũng như không đưa thêm hóa chất độc hại vào môi trường 7. Kết quả cho thấy rằng, feldspar là vật liệu thân thiện môi trường, rẻ tiền, ít tiêu tốn năng lượng trong quá trình xử lý cho nên sử dụng feldspar làm vật liệu hấp phụ mang lại hiệu quả kinh tế cao. Mục tiêu của nghiên cứu này là sử dụng feldspar ở mỏ đá Tràng Thạch, một nguồn nguyên liệu rẻ tiền, sẵn có để tạo vật liệu bền và hiệu quả để xử lý +NH4 trong nước
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
More From: Science and Technology Development Journal - Natural Sciences
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.