Published September 7, 2020 | Version v1
Publication Open

Removal of Heavy Metal Ion Using Polymer-Functionalized Activated Carbon: Aspects of Environmental Economic and Chemistry Education

Creators

  • 1. Vietnam National University, Hanoi
  • 2. Le Hong Phong High School for the Gifted
  • 3. VNU University of Science
  • 4. Hanoi National University of Education

Description

Numerous countries have shown signs of environmental pollution to prioritize economic growth and benefits, leading to seriously contaminated waters. This work indicated the method to synthesize a green material, which could remove contaminants to protect the natural environment. The porosity and functionality effects of amine-functionalized activated carbon (AFAC) enhanced the removal of toxic heavy metals (THMs) in aqueous solution. The raw activated carbon (RAC) was thermally modified with ultrahigh pure nitrogen (UHPN) at 500°C and 1000°C and then amine-functionalized with coupling agent of aminopropyltriethoxysilane (APS). They were denoted as AFAC-5 and AFAC-10, respectively. The data showed an enhanced metal adsorption capacity of the AFACs, because the modification produced more desired porosity and increased amine functional groups. AFAC-10, modified at a higher temperature, showed much higher THM adsorption capacity than AFAC-5, modified at a lower temperature, and RAC. The adsorption capacity decreased in the following order: Ni > Cd > Zn, which was in good agreement with the increasing electronegativity and ionic potential and the decreasing atomic radius. The maximum THM adsorption capacity of AFAC-10 for Ni, Cd, and Zn was 242.5, 226.9, and 204.3 mg/g, respectively.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أظهرت العديد من البلدان علامات التلوث البيئي لإعطاء الأولوية للنمو الاقتصادي والفوائد، مما أدى إلى تلوث المياه بشكل خطير. أشار هذا العمل إلى طريقة تصنيع مادة خضراء، والتي يمكن أن تزيل الملوثات لحماية البيئة الطبيعية. عززت المسامية والآثار الوظيفية للكربون المنشط الذي يعمل بالأمين (آفاق) إزالة المعادن الثقيلة السامة (THMs) في المحلول المائي. تم تعديل الكربون المنشط الخام (RAC) حرارياً باستخدام نيتروجين نقي فائق الارتفاع (UHPN) عند 500 درجة مئوية و 1000 درجة مئوية ثم تم تفعيله بالأمين باستخدام عامل اقتران أمينوبروبيل ثلاثي إيثوكسي سيلان (APS). تمت الإشارة إليهما باسم آفاق-5 و آفاق-10 على التوالي. أظهرت البيانات قدرة امتصاص معادن معززة لـ AFACs، لأن التعديل أنتج مسامية مرغوبة أكثر وزاد من مجموعات الأمين الوظيفية. أظهرت آفاق-10، المعدلة عند درجة حرارة أعلى، قدرة امتصاص THM أعلى بكثير من آفاق-5، المعدلة عند درجة حرارة أقل، و RAC. انخفضت قدرة الامتزاز بالترتيب التالي: Ni > Cd > Zn، والتي كانت متوافقة بشكل جيد مع زيادة السلبية الكهربائية والجهد الأيوني وانخفاض نصف القطر الذري. كانت أقصى قدرة امتصاص THM لـ AFAC -10 لـ Ni و Cd و Zn هي 242.5 و 226.9 و 204.3 مجم/جم على التوالي.

Translated Description (French)

De nombreux pays ont montré des signes de pollution environnementale pour donner la priorité à la croissance économique et aux avantages, conduisant à des eaux gravement contaminées. Ce travail a indiqué la méthode de synthèse d'un matériau vert, qui pourrait éliminer les contaminants pour protéger l'environnement naturel. Les effets de porosité et de fonctionnalité du charbon actif fonctionnalisé aux amines (AFAC) ont amélioré l'élimination des métaux lourds toxiques (THM) en solution aqueuse. Le charbon actif brut (RAC) a été modifié thermiquement avec de l'azote ultra-pur (UHPN) à 500°C et 1000°C, puis fonctionnalisé par une amine avec un agent de couplage d'aminopropyltriéthoxysilane (APS). Ils ont été désignés AFAC-5 et AFAC-10, respectivement. Les données ont montré une capacité d'adsorption métallique accrue des AFAC, car la modification a produit une porosité plus désirée et des groupes fonctionnels aminés accrus. AFAC-10, modifié à une température plus élevée, a montré une capacité d'adsorption de THM beaucoup plus élevée que AFAC-5, modifié à une température plus basse, et RAC. La capacité d'adsorption diminue dans l'ordre suivant : Ni > Cd > Zn, ce qui est en bon accord avec l'électronégativité et le potentiel ionique croissants et le rayon atomique décroissant. La capacité d'adsorption maximale de THM de l'AFAC-10 pour Ni, Cd et Zn était de 242,5, 226,9 et 204,3 mg/g, respectivement.

Translated Description (Spanish)

Numerosos países han mostrado signos de contaminación ambiental para priorizar el crecimiento económico y los beneficios, lo que ha llevado a aguas gravemente contaminadas. Este trabajo indicó el método para sintetizar un material verde, que podría eliminar contaminantes para proteger el medio ambiente natural. Los efectos de porosidad y funcionalidad del carbón activado funcionalizado con amina (AFAC) mejoraron la eliminación de metales pesados tóxicos (THM) en solución acuosa. El carbón activado bruto (rac) se modificó térmicamente con nitrógeno ultra alto puro (UHPN) a 500 °C y 1000 °C y luego se funcionalizó con amina con un agente de acoplamiento de aminopropiltrietoxisilano (APS). Se denominaron AFAC-5 y AFAC-10, respectivamente. Los datos mostraron una mayor capacidad de adsorción de metales de los AFAC, porque la modificación produjo una porosidad más deseada y un aumento de los grupos funcionales amina. AFAC-10, modificado a una temperatura más alta, mostró una capacidad de adsorción de THM mucho mayor que AFAC-5, modificado a una temperatura más baja, y RAC. La capacidad de adsorción disminuyó en el siguiente orden: Ni > Cd > Zn, que estaba en buen acuerdo con el aumento de la electronegatividad y el potencial iónico y la disminución del radio atómico. La capacidad máxima de adsorción de THM de AFAC-10 para Ni, Cd y Zn fue de 242.5, 226.9 y 204.3 mg/g, respectivamente.

Files

8887488.pdf.pdf

Files (15.8 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8eceed77857b09800eb2a864a4ec1486
15.8 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
إزالة أيونات المعادن الثقيلة باستخدام الكربون المنشط المعزز بالبوليمر: جوانب التعليم البيئي والاقتصادي والكيميائي
Translated title (French)
Élimination des ions de métaux lourds à l'aide de charbon actif fonctionnalisé par des polymères : aspects de l'éducation environnementale, économique et chimique
Translated title (Spanish)
Eliminación de iones de metales pesados utilizando carbón activado funcionalizado con polímeros: aspectos de la educación económica y química ambiental

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3083223497
DOI
10.1155/2020/8887488

Is supplement to
https://openalex.org/W4387497383 (Other)
https://openalex.org/W3183948672 (Other)
https://openalex.org/W3173606202 (Other)
https://openalex.org/W3110381201 (Other)
https://openalex.org/W3089936095 (Other)
https://openalex.org/W2948807893 (Other)
https://openalex.org/W2935909890 (Other)
https://openalex.org/W2778153218 (Other)
https://openalex.org/W2758277628 (Other)
https://openalex.org/W1531601525 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1978715797
  • https://openalex.org/W1985478506
  • https://openalex.org/W2036042608
  • https://openalex.org/W2038570494
  • https://openalex.org/W2041381140
  • https://openalex.org/W2041846235
  • https://openalex.org/W2045246748
  • https://openalex.org/W2059876996
  • https://openalex.org/W2065157038
  • https://openalex.org/W2078637970
  • https://openalex.org/W2118360662
  • https://openalex.org/W2138363712
  • https://openalex.org/W2146117693
  • https://openalex.org/W2324824843
  • https://openalex.org/W2567694143
  • https://openalex.org/W2782172580
  • https://openalex.org/W2803251248
  • https://openalex.org/W2809380195
  • https://openalex.org/W2895286272
  • https://openalex.org/W2903593281
  • https://openalex.org/W2943348840
  • https://openalex.org/W2996271467