Ефективне видалення важких металів та органічних барвників з водних розчинів за допомогою оксиду графену, пов'язаного з марганцем: дослідження адсорбції в пакетному режимі
| Автори | Amit Kumar Kundu1,2 , Shib Shankar Biswas1,3, Hari Shankar Biswas1 , Dilip K. Maiti4 |
| Афіліація |
1Department of Chemistry, Surendranath College, Kolkata-700009, India 2Department of Chemistry, Sripat Singh College, Jiaganj, Murshidabad, Pin: 742123, India 3Department of Physics, Surendranath College, Kolkata-700009, India 4Department of Chemistry, University of Calcutta, University College of Science, Kolkata-700009, India |
| Е-mail | harishankarb7@gmail.com |
| Випуск | Том 17, Рік 2025, Номер 5 |
| Дати | Одержано 18 серпня 2025; у відредагованій формі 21 жовтня 2025; опубліковано online 30 жовтня 2025 |
| Цитування | Amit Kumar Kundu, Shib Shankar Biswas, Hari Shankar Biswas, Dilip K. Maiti, Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 5, 05030 (2025) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.17(5).05030 |
| PACS Number(s) | 62.23.Kn, 81.05.ue, 92.40.kc |
| Ключові слова | Оксид графену (8) , пов'язаний з марганцем, Забруднення води (3) , Нанолист, Адсорбція (17) , Важкі метали (2) , Відновлення навколишнього середовища. |
| Анотація |
Це дослідження досліджує синтез та застосування нанолистів оксиду графену (Mn-GO), пов'язаного з марганцем, для ефективного видалення забруднень з води. Нанолисти Mn-GO були отримані шляхом інтеграції іонів марганцю в оксид графену (GO) за допомогою модифікованого методу хімічного відновлення, що покращує адсорбційні та каталітичні властивості матеріалу. Метою було оцінити здатність Mn-GO видаляти важкі метали (наприклад, свинець, кадмій), органічні барвники (наприклад, метиленовий синій) та інші забруднювачі з водних розчинів методом пакетної адсорбції. Характеристика за допомогою рентгенівської дифракції (XRD), скануючої електронної мікроскопії (SEM) та BET-аналізу підтвердила високу площу поверхні, пористість та структурну цілісність Mn-GO, ключові фактори, що сприяють його чудовій адсорбційній здатності. Експерименти з адсорбції показали, що Mn-GO демонструє високу ефективність видалення, досягаючи до 95% адсорбції для певних забруднювачів за оптимізованих умов. Кінетичні та ізотермічні моделі вказували на сприятливі процеси адсорбції, причому іони Mn забезпечують додаткові каталітичні ефекти, посилюючи розщеплення та зв'язування забруднювачів. Нанолисти Mn-GO також продемонстрували чудову стабільність та можливість повторного використання протягом кількох циклів адсорбції-десорбції, що робить їх сталим варіантом для очищення води. Це дослідження робить висновок, що нанолисти Mn-GO пропонують перспективне, масштабоване рішення для ефективного очищення води з потенційним застосуванням в управлінні навколишнім середовищем та очищенні промислових стічних вод. Подальші дослідження будуть зосереджені на оптимізації синтезу та вивченні ефективності Mn-GO з реальними зразками стічних вод для ширшого практичного застосування. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Вплив концентрації NaCl на розмір наночастинок CdS в присутності ПВС [05001-1-05001-6]2) Аналіз вільної вібрації функціонально градуйованої нанопластини (Al2O3/Al): параметричний аналіз [05002-1-05002-5]
3) Електронна структура кристала Cr:ZnS, модифікована моно- та бівакансіями [05003-1-05003-6]
4) Електрофізичні властивості шаруватих структур [Ni80Fe20/SiOx)]n [05004-1-05004-5]
5) Дослідження антифрикційних електроіскрових покриттів на основі MoS2 для елементів торцевих ущільнень АЕС [05005-1-05005-7]
6) Вплив нелокальності та пористості на характеристики частотної вібрації SUS304/Si3N4 функціонально градуйованих нанопластин [05006-1-05006-5]
7) Багатодіапазонна мікросмужкова патч-антена з використанням штучного магнітного провідника зі збільшеною пропускною здатністю та коефіцієнтом підсилення для бездротових застосувань [05007-1-05007-5]
8) Аналітичний метод визначення порогової напруги на безперехідному польовому транзисторі із закритим каналом [05008-1-05008-4]
9) Рентгенівська та раманівська спектроскопія бінарних сполук кремнія (Si2)1 – x(BP)x [05009-1-05009-5]
10) Вплив концентрації нанорідин та профілю потоку на теплопередачу [05010-1-05010-6]
11) Порівняльний аналіз властивостей силіцидів марганцю [05011-1-05011-4]
12) Оптичні та структурні властивості наночастинок ZnSe [05012-1-05012-4]
13) Оптичні та магнітні властивості кремнію з бінарними наносполуками GexSi1 – x [05013-1-05013-5]
14) Дослідження працездатності резонансного перетворювача LLC для застосування в електромобілях [05014-1-05014-6]
15) Покращене виробництво термохромних плівок діоксиду ванадію на основі штучного інтелекту [05015-1-05015-6]
16) Контрольоване осадження тонких плівок ZnO методом спінінгового покриття: вплив швидкості спінінгу на мікроструктуру та прозорість плівки [05016-1-05016-8]
17) Визначення параметрів контактного поля сонячного елемента з кількома наногетеропереходами
18) p-i-n фотодіод із захисним кільцем p+ [05018-1-05018-6]
19) Вплив ультразвукової нанокристалічної модифікації поверхні на мікротвердість та механічні властивості на розтяг сталі 316L, отриманої методом Laser Powder Bed Fusion [05019-1-05019-10]
20) Мікроелектронний стимулятор зорових нервів [05020-1-05020-5]
21) Спіновий обмін d-f взаємодії в імпедансному спектрі [05021-1-05021-7]
22) Плазмонні явища у металевій нанокришці [05022-1-05022-10]
23) Вплив електромагнітного та оптичного випромінювання на фізичні та біологічні системи [05023-1-05023-4]
24) Реалізація трифазного Віденського випрямляча для застосувань постійного навантаження з використанням багатоканальної широтно-імпульсної модуляції [05024-1-05024-5]
25) Фізичні та прикладні аспекти наноматеріалів і тонких плівок у нових комунікаційних технологіях [05025-1-05025-5]
26) Аналіз продуктивності підвищувального перетворювача з використанням модельного прогнозуючого контролера [05026-1-05026-5]
27) Охолоджувальна здатність потрійних нанорідин під впливом магнітного поля [05027-1-05027-5]
28) Стабілізація дискретних лінійних систем у скінченному часі з урахуванням змінної затримки з використанням нової нерівності підсумовування [05028-1-05028-6]
29) Космологічна модель хмарних струн Біанкі III типу з об'ємною в'язкістю у загальній теорії відносності [05029-1-05029-3]
30) Самоізольована дводіапазонна MIMO-антена для покращеного рознесення у ISM-діапазоні та для бездротового застосування [05031-1-05031-5]
31) Оптимізація планування поточного цеху для енергоефективності та сталого розвитку у виробництві напівпровідників: порівняльне дослідження алгоритмів NEH та PIG_NEH [05032-1-05032-5]
32) Багаторезонансна штучна магнітна провідна ударна монопольна антена для WBAN застосувань [05033-1-05033-5]
33) Сегментація уражень шкіри за допомогою Double U-Net Framework для покращеного вилучення ознак [05034-1-05034-5]
34) Мікросмужкова патч-антена з виїмчастими кутами для покращеної багатодіапазонної продуктивності [05035-1-05035-5]
35) Модель машинного навчання на основі штучного інтелекту для класифікації напружень у тонкоплівкових матеріалах [05036-1-05036-6]
36) Використання штучного інтелекту для прогнозування електронних структур у наночастинках [05037-1-05037-6]
37) Розробка нового методу оптимізації для оцінки поверхневих каналів на основі тонкоплівкової технології [05038-1-05038-5]
38) Експериментальні дослідження для вивчення впливу легування Ca2+, Dy3+ на структурні та оптичні властивості НЧ ZnO [05039-1-05039-6]
